人教版高中物理必修二同步练习：5.3 实验：探究平抛运动的特点
试卷更新日期：2024-01-31 类型：同步测试
一、选择题
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1. 在做“研究平抛物体的运动”实验之前，必须调整实验装置，下列操作必要且正确的是:（ ）A、将斜槽的末端切线调成水平 B、每次要平衡摩擦力 C、在坐标纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点 D、小球每次应从斜槽不同高度释放2. 利用如图所示的装置研究平抛运动的特点，让小球多次沿同一轨迹运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为不正确的选项前面的字母填在横线上（ ）
A、通过调节使斜槽的末端保持水平 B、每次释放小球的位置必须不同 C、每次必须在斜槽上的同一位置由静止释放小球 D、小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触3. 在“探究平抛物体的运动规律”的实验中，已备有下列器材：有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台、还需要的器材有A、停表 B、天平 C、重垂线 D、弹簧测力计4. 某学生在做“研究平抛运动”的实验中，描出了如图所示的几个实验点，其中偏差较大的实验点B出现的原因可能是（ ）
A、小球滚下的高度较其他各次高 B、小球滚下的高度较其他各次低 C、小球滚下时具有一定的初速度 D、以上说法均有可能5. 某物理实验小组利用如图所示装置测量小球做平抛运动的初速度。在地面上沿抛出的速度方向水平放置一把刻度尺，让悬挂在抛出点处的重锤的投影落在刻度尺的零刻度线上，则利用小球在刻度尺上的落点位置，就可以直观地得到小球做平抛运动的初速度。下列各图表示四位同学在刻度尺旁边分别制作出的速度标尺（图中P点为重锤的投影位置），其中可能正确的是（ ）
A、
B、
C、
D、
二、多项选择题
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6. 某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时，关于这个实验，以下说法正确的是（ ）A、小球释放的初始位置越高越好 B、每次小球要从同一高度同一位置由静止释放 C、实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D、小球的平抛运动要靠近但不接触木板7. 为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片后，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的有（ ）
A、两球应同时落地 B、两球的质量应相等 C、应改变装置的高度，多次实验 D、本实验也能验证平抛在水平方向做匀速运动8. 在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是（ ）
A、选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地 B、选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端A一定要低于水面 C、选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球 D、除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹9. 在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是（ ）A、重垂线 B、停表 C、坐标纸或白纸 D、天平10. 在做“研究平抛运动”的实验时，下列说法正确的是（ ）A、安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否竖直 B、安装有斜槽的木板时，只需注意小球不和木板发生摩擦 C、每次实验都要把小球从同一位置由静止释放 D、实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律三、非选择题
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11. 在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图示的装置：先将斜槽轨道的末端调整 ， 再在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸。将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；依得到痕迹B的方法，再得到痕迹C；最后用刻度尺测出图示中的x、y1、y2的数值，如果重力加速度为g，则小球的初速度的表达式为v0=。
12. “频闪摄影”是研究物体运动的一种常见的有效的方法，“频闪摄影”的重要特点在于照相机总是每隔一定时间就对运动物体拍摄一次，因此拍摄到物体的图像是不连续的，但是我们能够从这些不连续的图像中发现揭示物体运动的规律。某同学受此启发，利用实验室设备配合频闪摄像机设计了如下实验来验证“平抛运动的规律”。设计步骤如下：
①如图甲，该同学将两个相同的实心金属小球放置实验装置上，调整、小球的高度，使两个小球重心在同一水平线上。
②调整频闪摄像机位置，将频闪摄像机正对实验装置甲所在的位置，并打开摄像功能。
③用小木槌敲击弹片，让、两个小球同时开始运动，直到小球落在实验台上。
④通过频闪摄像机连接打印机进行打印得到如图乙所示的图片。
⑤在图乙中沿水平方向和竖直方向建立坐标系坐标系图中未画出 ， 选择球的三个影像、、的球心位置进行测量，得到水平位移： ， 竖直位移： ， 通过测量数据可知，该频闪摄像机的闪光频率为 ， 小球抛出时的初速度大小为保留三位有效数字；小球经过点时速度大小为可用根号表示取
13. 如图，让小球从斜槽滚下，用描点的方法画出小球平抛的轨迹，回答问题：
(1)、斜槽安装：实验中必须调整斜槽末端填“竖直”或“水平”；(2)、方木板固定：方木板必须处于填“竖直平面内”或“同一水平面” ， 固定时要用重锤线检查坐标纸竖线是否竖直；(3)、小球释放：小球每次必须从斜槽上填“同一”或“不同”位置由静止滚下，小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜；(4)、实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的有____；A、秒表 B、坐标纸 C、天平 D、弹簧测力计(5)、某同学用根据实验结果在坐标纸上描出了小钢球水平抛出后的后半部分运动轨迹如图所示，已知重力加速度为。
在轨迹上取、、三点，和的水平间距相等且均为 ， 测得和的竖直间距分别是和 ， 则填“”或“”或“”。
小钢球平抛运动的初速度。用、、、表示
14. 某学习小组用图a所示装置研究平抛运动在竖直方向的运动规律。实验操作是：使完全相同的小球A、B处于同一高度，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
(1)、小组同学们观察到的现象是：小球A、B（填“同时”或“不同时”）落地。多次改变图a中实验装置的离地高度后，重复上述操作，均有相同的实验现象，同学们根据这些现象大胆猜想：平抛运动在竖直方向的分运动为。若增大小锤敲击力度则小球A、B（填“同时”或“不同时”）落地。(2)、为进一步验证猜想，该小组同学利用频闪相机得到了小球做平抛运动时的频闪照片如图b ， 已知相机的闪光频率为f ， 结合比例尺测得小球在图中L、M、N三个位置时球心在竖直方向的间距分别为 ， 则可得到竖直方向的加速度 ， 经验证，此值与当地重力加速度在实验误差内接近相等，即可证明实验猜想。15. 小高同学用如图所示的实验装置来验证平抛运动的特征：两个完全相同的弧形轨道M、N分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与水平板相切。两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD ． 现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能同时分别从轨道M、N的顶端滑下。
(1)、为完成本实验，弧形轨道M、N的表面（填“需要”或“不需要”）确保光滑，水平板的表面（填“需要”或“不需要”）确保光滑。(2)、符合上述实验条件后，可观察到的实验现象应是。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动的水平分运动是。16. 某同学在做实验时得到了如图所示的物体做平抛运动的轨迹，a、b、c 位置是运动轨迹上三个点（已标出）。其中 x、y 坐标轴分别沿水平方向和竖直方向，则：
(1)、小球平抛的初速度为m/s。（重力加速度 g=10m/s2）(2)、小球运动到 b 点的速度为m/s。(3)、从坐标原点到c 点的这段时间内小球的速度变化量为m/s。(4)、小球开始做平抛运动的位置坐标为 x=cm，y=cm。17. 如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置，铝制斜槽与电池和电磁铁组成回路，斜槽下端与弹性细金属线只接触不连接。当小球a处于斜槽末端时与小球b离地面的高度相同。
(1)、在研究平抛运动的竖直分运动与自由落体运动的关系时，将小球a由斜槽某位置释放，当其经过斜槽末端时弹开金属导线，电路瞬间断开，电磁铁释放小球b，两小球在空中相碰。下列说法错误的是____。A、释放小球a前应调整斜槽末端水平 B、本实验不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 C、本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 D、重复实验时，小球a必须从原来的高度释放(2)、利用该实验装置研究小球a平抛运动的初速度。①将小球a由斜槽最上端释放，确定好两球碰撞的位置，将其标记在竖直挡板上；
②水平移动电磁铁，改变小球b的位置，将小球a仍由斜槽最上端释放，再次标记碰撞位置；重复以上操作多标记几个碰撞位置；
③根据所标记的碰撞位置，描绘出小球a平抛运动的轨迹。
某次实验描绘出的轨迹如图乙所示，图中O为抛出点，A、B、C三点均在两坐标线交点，所选坐标纸每小格的边长为5cm，重力加速度 ， 则小球a水平飞出时的初速度大小v0=m/s，从A运动到B所需时间t=s，在B点处的瞬时速度的大小为vB=m/s。
18. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与Q小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
(1)、关于实验条件的说法，正确的有____。A、斜槽轨道必须光滑 B、斜槽轨道末段N端必须水平 C、P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 D、P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放(2)、在实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L=3.6 cm，则频闪相机的闪光周期为s，该小球平抛时的速度大小m/s。（重力加速度g取）
19. 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。
(1)、实验中得到小球做平抛运动的频闪照片，经测量照片中相邻小球的水平间距基本相等，说明小球水平抛出后在水平方向做 运动。(2)、让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，得到小球的位置如图乙所示，、、是相邻三次闪光小球成像的位置，已知坐标纸每小格边长为 ， 重力加速度取 ， 则照相机的闪光频率为 ， 小球从槽口抛出的初速度大小为 。20. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图
(1)、实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的相同。(2)、图乙是正确实验取得的数据，其中为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为取。(3)、在“研究平抛运动”的实验中，安装实验装置时，斜槽末端的切线必须水平，这样做的目的是____。A、保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B、保证小球飞出时，初速度水平 C、保证小球在空中运动的时间每次都相等 D、保证小球运动的轨迹是一条抛物线21. 某实验小组用如图甲所示的装置探究平抛运动。
(1)、用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到____。（填选项前的字母）A、A、B两球同时落地 B、A、B两球的运动路线相同 C、击打的力度越大，A、B两球落地时间间隔越大(2)、某次实验过程中用频闪照相机获得小球 A 连续三个时刻的位置如图乙所示，频闪照相机的频率为f=10 Hz。用刻度尺测得照片上。x1=x2=2.00 cm，y1=1.24 cm，y2=2.20cm，物体的实际大小与照片上物体影像的大小的比值为 10，则小球平抛的初速度大小为m/s，当地的重力加速度 g为m/s2。（计算结果均保留两位有效数字）22. 某同学通过实验对平抛运动进行研究，他记录了物体运动轨迹的一部分，以点 为原点，沿水平方向建立 轴，沿竖直方向建立 轴，如图所示。由图中所给的数据可求出：图中坐标原点 点（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，该平抛物体的初速度是 。( )
23. 在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.50cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则闪光频率是Hz；小球平抛的初速度v0=（取g=10m/s2）。
24. 某同学设计了一个探究平抛运动的实验装置，如图所示，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从同一位置无初速释放，小球飞出桌面后做平抛运动。在桌面边缘悬挂一重锤线，在水平地面上依次铺上白纸和复写纸。实验时记下抛出点O和它正下方的Oʹ点，多次从同一位置释放小球，在白纸上记录下落点位置P。已知重力加速度为g，利用刻度尺再测出和 ， （写出物理量的名称并用相应的字母表示）就可以算出小球在O点平抛的初速度，即v0=（用测量的物理量字母表示）
25. 如图所示，是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm。已知闪光频率是30Hz，那么当地重力加速度g是m/s2 ， 小球的初速度是m/s。（计算结果保留两位小数）