人教版 (2019)必修 第二册3 实验：探究平抛运动的特点同步练习题

5.3实验：探究平抛运动的特点同步测试（含答案）

一、单选题

1．关于力和运动的关系，以下说法中正确的是（　　）

A．物体做曲线运动时，其加速度一定改变

B．物体做曲线运动时，其加速度一定不为零

C．物体在变力作用下运动，其速度方向一定改变

D．物体在恒力作用下运动，其速度方向一定改变

2．下列说法正确的是（　　）

A．物体在恒力的作用下不可能做曲线运动

B．高速运动的物体加速度一定很大

C．若一定质量的物体所受合力改变，则加速度一定改变

D．某同学乘坐电梯上楼，电梯启动时，他感觉身体变重，是因为他的重力增加了

3．从离地面H高处投出A、B、C三个小球，使A球自由下落，B球以速率v水平抛出，C球以速率2v水平抛出，设三个小球落地时间分别tA、tB、tC，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A．tA<tB<tC B．tA>tB>tC

C．tA<tB=tC D．tA=tB=tC

4．关于平抛运动，下列说法正确的是（　　）

A．平抛运动水平方向的速度越大，下落时间越短

B．平抛运动合位移的方向与合速度的方向一致

C．做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大

D．做平抛运动的物体每秒内速度的增量相同

5．一架飞机水平匀速直线飞行，从飞机上每隔1s释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，从飞机上观察，4个球在空中任何时刻总是（　　）

A．排成抛物线，它们的落地点是等间距的

B．排成抛物线，它们的落地点是不等间距的

C．在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的

D．在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的

6．一带有发射机的乒乓球台如图甲所示。水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为h（图丙）。发射机安装于台面左侧边缘的中点（图乙），能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为4h，不计空气的作用，不考虑乒乓球旋转，重力加速度大小为g。乒乓球从发射点到台面上，运动的时间为（　　）

A． B． C． D．

7．有a、b两个分运动，它们的合运动为c，下列说法正确的是（　　）

A．若a、b均为直线运动，则c一定为直线运动

B．若a、b均为匀变速直线运动，则c一定为匀变速直线运动

C．若a、b均为匀变速直线运动，则c可能为曲线运动

D．若a为匀速直线运动，b为匀变速直线运动，则c不可能为匀变速曲线运动

8．用如图所示装置研究平抛运动，小锤击打金属片，使A 球沿水平方向抛出，同时B 球自由下落。发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地。该实验现象说明了做平抛运动的物体（　　）

A．竖直方向的分运动是自由落体运动

B．竖直方向的分运动是匀速直线运动

C．水平方向的分运动是匀减速直线运动

D．水平方向的分运动是匀加速直线运动

9．如图所示，在射箭比赛中，要使运动员水平射出的箭击中靶心，射出时箭头的方向应对准的位置是（　　）

A．靶心

B．靶心正上方某处

C．靶心正下方某处

D．靶心偏右一点

10．烟花不仅景点繁多，流光溢彩，更是喜庆欢乐之花，民俗节日无不热烈隆重地燃放烟花爆竹，以其蕴含的文化艺术和民族风情，增添喜庆欢乐气氛。当然烟花也蕴含着许多物理知识，假设在高空中有四个小球，在同一位置同时以速率v竖直向上、紧直向下、水平向左、水平向右被抛出，不考虑空气的阻力，经过3s后四个小球在空中的位置构成的图形下列所给的图中正确的是（　　）

A． B．

C． D．

11．中国面食种类繁多，其中“刀削面”堪称一绝，从同一位置依次削出三个小面条，分别落在水面上A、B、C三点，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，小面条被削离面团后可视为平抛运动，假设三个小面条质量相等，下列说法正确的是（　　）

A．三个小面条被削离时速度相等

B．落在A点的小面条在空中运动时间最短

C．小面条C初速度的最大

D．落在C点的小面条落在水面时速度变化最大

12．有一圆柱形水井，井壁光滑且竖直，过其中心轴的剖面图如图所示，一个质量为m的小球以速度v从井口边缘沿直径方向水平射入水井，小球与井壁做多次弹性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，小球竖直方向速度大小和方向都不变），不计空气阻力。从小球水平射入水井到落至水面的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小球下落时间与小球质量m有关

B．小球下落时间与小球初速度v有关

C．小球下落时间与水井井口直径d有关

D．小球下落时间与水井井口到水面高度差h有关

二、解答题

13．在光滑水平面上，建立一个直角坐标系，一个质量为的物体受沿轴正方向的水平恒力从静止开始运动，该恒力作用了的时间，物体运动的图像为一段抛物曲线，如图所示。末撤去该力，改为一个沿轴正方向、大小为的水平恒力，作用时间，求：

(1)该物体在末的速度大小；

(2)该物体在末的速度大小及方向。

14．直升飞机在空中水平匀速飞行，向地面投放物资。地面水平，飞机每隔相等时间释放一袋物资，忽略空气阻力，请分析：

(1)若准备释放第5袋时，第1袋物资刚要落地，则前4袋物资未落地前，在空中连成的线呈什么形状？为什么？

(2)物资落地点间的间距有什么特点？

15．为了探究做平抛运动的物体在竖直方向的运动规律，某同学设计了下面一个实验。如图所示，OD为一竖直木板，小球从斜槽上挡板处由静止开始运动，离开O点后做平抛运动，右侧用一束竖直方向光照射小球，小球在运动过程中会在地面上留下影子。如图所示，用频闪照相机拍摄得到的影子的位置如图中的A、B、C、D、E点。现测得各点到A点的距离分别为19.9cm、40.0cm、60.2cm、79.8cm，试根据影子的运动情况讨论小球在水平方向上的运动情况。

16．在进行风洞实验时，空间存在水平向右的恒定大小的风力，质量为m的小球用轻绳悬挂，当小球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为37°。取下小球，给小球一竖直向上的初速度v0。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度为g，求：

(1)风力的大小；

(2)小球到达最高点时距抛出点的距离；

(3)小球重新落到与抛出点等高处时的速度。

三、填空题

17．如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为1.25m。 取g=10m/s2，则运动员跨过壕沟所用的时间为___________。

18．平抛运动物体的横坐标x和纵坐标y的关系是：______，此即平抛运动物体的轨迹方程，显然，这是一个______方程。

19．在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，但忘记了平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示。现在曲线上取A、B两点，量出它们到y轴的距离，AA’=x1，BB’=x2，以及AB的竖直距离h，用这些可以求出求得小球平抛时的初速度为______

20．在研究平抛运动物体的实验中，如左下图所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明       ，某同学设计了如右下图所示的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平.把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，这说明       .

参考答案

1．B

【详解】

A．物体做曲线运动时，其加速度不一定改变，例如平抛运动，选项A错误；

B．物体做曲线运动时，速度一定变化，则其加速度一定不为零，选项B正确；

C．物体在变力作用下运动，其速度方向不一定改变，例如非匀变速直线运动，选项C错误；

D．物体在恒力作用下运动，其速度方向不一定改变，例如自由落体运动，选项D错误。

故选B。

2．C

【详解】

A．物体在恒力的作用下也可能做曲线运动，如平抛运动，选项A错误；

B．高速运动的物体加速度不一定很大，如高速做匀速直线运动的物体，选项B错误；

C．根据牛顿第二定律可知若一定质量的物体所受合力改变，则加速度一定改变，选项C正确；

D．处于超重和失重状态的物体，重力并不变，选项D错误。

故选C。

3．D

【详解】

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，与初速度无关，因为自由落体运动的高度与平抛运动的高度相同，根据

得

可知三个小球时间相等，即

故选D。

4．D

【详解】

A．平抛运动下落的时间只与竖直高度有关，与水平方向的速度无关，选项A错误；

B．平抛运动合位移的方向与合速度的方向不一致，选项B错误；

C．做平抛运动的物体加速度是不变的，恒为竖直向下的g，选项C错误；

D．做平抛运动的物体每秒内速度的增量相同，均为

∆v=gt=9.8m/s

选项D正确。

故选D。

5．C

【详解】

因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，所以四颗释放的小球都在飞机的正下方，即在飞机的正下方排成竖直的直线．高度一定，每个小球落地的时间相等，因为每隔1s释放一个，在水平方向上两小球的间隔为

△x=v△t

是等间距的。

故选C。

6．D

【详解】

乒乓球做平抛运动，则竖直方向是自由落体运动，则

可得乒乓球从发射点到台面上，运动的时间为

故选D。

7．C

【详解】

A．若a、b均为直线运动，则c不一定为直线运动。如平抛运动的两个分运动均是直线运动，但合运动是曲线运动。A错误；

BC．若a、b均为匀变速直线运动，则c不一定为匀变速直线运动。当合初速度与合加速度不共线时，其合运动是匀变速曲线运动。B错误，C正确；

D．若a为匀速直线运动，b为匀变速直线运动，则c可能为匀变速曲线运动。如平抛运动。D错误。

故选C。

8．A

【详解】

因B球做自由落体运动，A球做平抛运动，位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明两球在竖直方向的运动是相同的，即该实验现象说明了做平抛运动的物体竖直方向的分运动是自由落体运动。

故选A。

9．B

【详解】

射出去的箭做平抛运动，在飞行过程中受到重力的作用，运行的轨迹不是直线，而是向下的抛物线，运动员水平射箭击中了靶心，可以推断，击发时箭头的方向对准了比靶心高一点的位置，即靶心正上方某处。

故选B。

10．A

【详解】

A四个小球均有自由落体分运动，相互抵消，考虑它们的相对运动时，相当于不受重力，因此如图A所示，这个不断放大的正方形同时在自由落体。

故选A。

11．C

【详解】

ABC．三个小面条下落的高度相同，由

可得：

三个小面条下落的高度相同，所以下落时间相同，又

三个小面条水平位移不同，所以被削离时速度不同，小面条C的水平位移最大，则初速度最大，AB错误，C正确；

D．速度的变化量为：

由于下落时间相同，所以速度变化量相同，D错误；

故选C。

12．D

【详解】

因为小球与井壁做多次弹性碰撞，碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，则将小球的运动轨迹连接起来就是一条做平抛的抛物线，可知小球在竖直方向做自由落体运动，下落时间由

可知，下落时间与小球的质量m，小球初速度v以及井口直径均无关，只与井口到水面高度差h有关。

故选D。

13．(1)；(2)，与轴正方向成角并偏向轴正方向

【详解】

(1)前内物体沿轴正方向做匀加速直线运动，有

由图像可知，当时，，解得

故物体在末的速度大小

(2)5-15s内，物体做类平抛运动

末物体沿轴正方向、轴正方向的分速度分别为

则物体在末的速度

与轴正方向成角并偏向轴正方向。

14．(1)直线，见解析；(2)见解析

【详解】

(1)物资在未落地前，在空中排成的线呈一条直线，因为水平方向物资做速度相同的匀速直线运动。

(2)因为物资间隔相等时间被释放，且水平初速度相同，所以相邻两包物资落地点间的间距均相等。

15．见解析

【详解】

小球在地面上留下的影子的运动情况反映了它在水平方向的运动情况，各点到点之间的距离为小球在对应时间内在水平方向上的位移，可以作出水平方向的位移一时间图像来判断小球在水平方向的运动情况，如图所示

由图像可以看出，小球水平方向的位移一时间图线为一条经过原点的直线，说明位移随时间均匀变化，即影子的运动为匀速直线运动，也就说明小球在水平方向的运动为匀速直线运动。

16．(1)；(2)；(3)，

【详解】

(1)由平衡条件可得

(2)竖直方向：上升时间

 上升高度

水平方向

解得

水平位移

最高点与抛出点的距离

(3)回到抛出点时间

，，

则

与水平成α角，有

17．0.5s

【详解】

根据

得

18．；    二次函数   

【详解】

平抛运动水平方向做匀速直线运动，有

竖直方向做自由落体运动，有

联立解得

由数学知识可知，平抛运动物体的轨迹是一条抛物线，是二次函数。

19．

【详解】

水平方向小球做匀速直线运动，则由初始点O到A过程有

x1=v0t0

由初始点O到B过程

x2=v0t

竖直方向做自由落体运动，则有

h=gt2-gt02

联立得

20．竖直方向自由落体 水平方向匀速直线运动

【详解】

A、B两球同时落地，说明两个球在竖直方向的运动是同一种运动，因此在竖直方向是自由落体运动

球1能够击中球2说明水平方向的速度是一样的，因此水平方向都做匀速直线运动