人教版物理必修2同步练习：5.3 实验：探究平抛运动的特点（基础巩固）

试卷更新日期：2024-03-27 类型：同步测试

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一、选择题

1. 在做“探究平抛运动规律”实验时，通过描点法画出小球平抛运动轨迹，并求出平抛运动初速度。实验装置如图所示，则下列说法正确的是（）

A、斜槽轨道必须光滑 B、斜槽轨道末端可以不水平 C、本实验需要用天平称出小球的质量 D、应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止滑下

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2. 用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从末端飞出，落在水平挡板MN上，在白纸上留下印迹。多次实验，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球运动的轨迹。下列说法正确的是（）

A、斜槽轨道必须光滑 B、斜槽轨道末端水平 C、挡板高度需要等间距变化 D、要从斜槽上不同的位置释放钢球

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3. 某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验，下列说法正确的是（）

A、实验所用斜槽轨道必须光滑 B、小球运动时与坐标纸有摩擦不影响实验结果 C、实验中小球须从同一位置静止释放 D、调节斜槽末端水平是保证小球抛出的速率相同

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4. 为了研究平抛运动的特点，老师做了如下演示实验：实验装置如图所示，将小球A紧靠弹性金属片放在水平台的边缘，弹性金属片夹住小球B。现用小锤打击弹性金属片，使A球水平抛出的同时B球被松开下落。关于该实验，下列说法中正确的是（　　）

A、应保持两球的质量相等 B、应保持装置的高度不变进行多次实验 C、应改变装置的高度分别进行多次实验 D、这个实验的目的是为了说明A球在水平方向做匀速直线运动

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5. 图（a）是“探究平抛运动的特点”的实验装置，图（b）是实验中拍摄的频闪照片，由此可知小球做的不是平抛运动。其原因可能是（　　）

A、斜槽末端不水平 B、斜槽末端不光滑 C、释放小球的位置偏高 D、释放小球时有初速度

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二、多项选择题

6. “研究平抛物体运动”实验的装置如图，关于该实验需要注意的问题以下说法正确的是（）

A、将斜槽的末端切线调成水平； B、斜槽轨道必须光滑； C、将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行； D、释放小球的位置越低实验的误差越小 E、每次必须在同一位置由静止释放小球；

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三、非选择题

7. 在用描点法做“研究平抛运动”的实验时，如图甲让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确的描绘运动轨迹。

(1)、下面列出了一些操作要求，你认为不正确的选项有____。

A、通过调节使斜槽的末端保持水平 B、每次必须由静止释放小球 C、记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降 D、将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，将点连成平滑曲线

(2)、某次实验画出小球运动的轨迹如下图中曲线， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 是曲线上的三个点的位置， $A$ 点为坐标原点，得到如图所示坐标。取 $g = 10 m / s^{2}$ ， $A$ 到 $B$ 的时间 $t =$ s，小球做平抛运动的初速度 $v_{0} =$ m/s。

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8. 某同学做“研究小球做平抛运动”的实验如图甲所示

(1)、该实验中必须满足的条件和进行的实验操作是（）。

A、测定平抛小球的质量 $m$ B、确保斜槽光滑 C、确保斜槽末端水平 D、测定斜槽顶端到桌面的高度 $h$

(2)、图乙是该同学采用频闪照相机拍摄到的小球做平抛运动的照片，图乙背景中每一小方格的边长为 $L = 7.2 c m$ ， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 是照片中小球的三个位置，（取 $g = 10 m / s^{2}$ ），那么：
①照相机拍摄时每s曝光一次；
②小球做平抛运动的初速度的大小为m/s。

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9. 某同学在“探究平抛运动的规律”时做了以下操作。

甲乙

(1)、先采用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，金属片把球 $A$ 沿水平方向弹出，他观察到的现象是： $($ 填“ $B$ 球先落地”，“ $A$ 球先落地”或“两球同时落地” $)$ 。让 $A B$ 球恢复初始状态，用稍小的力敲击弹性金属片， $A$ 球在空中运动的时间将 $($ 填“变长”，“不变”或“变短” $)$ 。

(2)、接着他用频闪照相机得到小球做平抛运动的闪光照片，图乙是照片的一部分，正方形小方格每边长 $L = 1.0 c m$ ，闪光的快慢是每秒 $50$ 次，则可以计算出小球做平抛运动的初速度 $v_{0} =$ $m / s$ ，小球在 $C$ 点的速度 $v_{C} =$ $m / s$ 。 $($ 重力加速度 $g = 10 m / s^{2})$

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10.

(1)、在做“科学探究：平抛运动的特点”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、铅垂线 B、秒表 C、坐标纸 D、天平 E、弹簧秤

(2)、实验中，下列说法正确的是____。

A、应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B、斜槽轨道必须光滑 C、斜槽轨道末端可以不水平 D、要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些 E、为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来

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11. 如图所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球．AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹； BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹．通过分析上述三条轨迹可得出结论：

(1)、平抛运动在水平方向的分运动为；

(2)、平抛运动在竖直方向的分运动为．

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12.

(1)、在做“研究平抛物体的运动”实验时，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、斜槽必须尽可能光滑 C、每次必须由静止开始从同一位置释放小球 D、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

(2)、有一个同学在实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离△s相等的三点A、B、C，量得△s=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h₁=0.1m，h₂=0.2m，利用这些数据，可求得物体抛出时的初速度大小为m/s。（g取10m/s²）

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13. 如图甲所示是小球做平抛运动的实验装置图，如图乙所示是小球做平抛运动时被拍下的频闪照片的一部分，背景标尺每小格表示 $5 c m$ ，回答下列问题：

(1)、小球的初速度大小 $v_{0} =$ $m / s$ ；

(2)、计算得出重力加速度 $g =$ $m / s^{2}$ ；

(3)、拍摄第二张频闪照片 $t = 0.1 s$ 时，小球在竖直方向的分速度为 $v_{y 2} =$ $m / s$ 。

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14. 物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据处理、误差分析等。例如：
实验操作。在“验证动量守恒定律”实验中，如图所示，A、B为半径相同的小球。实验时先让质量为 $m_{1}$ 的A球从斜槽轨道上某一固定位置S由静止释放，经轨道末端抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹。再把质量为 $m_{2}$ 的B球放在斜槽轨道的末端，让A球仍从位置S由静止释放，与B球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。M、P、N为落点的平均位置。本实验中，斜槽轨道光滑（选填“必须”或“不必须”），斜槽轨道末端水平（选填“必须”或“不必须”），地面上的白纸移动（选填“可以或“不可以”）。

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15. 某同学利用图（a）所示装置研究平抛运动的规律。实验时该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔 $0 .05s$ 发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图（b）所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在平面平行，其上每个方格的边长为 $5cm$ 。该同学在实验中测得的小球影像的高度差已经在图（b）中标出。

完成下列填空：（结果均保留2位有效数字）

(1)、小球运动到图（b）中位置A时，其速度的水平分量大小为 $m/s$ ，竖直分量大小为 $m/s$ ；

(2)、根据图（b）中数据可得，当地重力加速度的大小为 ${m/s}^{2}$ 。

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16. 某同学利用如图所示的装置探究平抛运动分运动的特点。

实验中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出；同时B球被释放，自由下落。通过比较它们落地的时间判断A球的运动特点。

(1)、观察图中装置，指出图中器材安装错误的地方；

(2)、正确操作时，若只听到一个落地的声音，由此可以得到的结论是______。

A、A球在水平方向做匀速直线运动 B、A球在竖直方向做自由落体运动 C、A球的轨迹为抛物线 D、A球的运动可分解为竖直方向的自由落体运动与水平方向的匀速直线运动

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17. 某实验小组同学在“研究平抛物体的运动”实验中，只画出了如图所示的曲线，于是他在曲线上取水平距离Δx相等的三点A、B、C，量得Δx=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h₁=0.1m，h₂=0.2m，（g=10m/s²）利用这些数据，可求得：

(1)、物体抛出时的初速度为 m/s。

(2)、物体经过B时竖直分速度为m/s。

(3)、抛出点距B点的水平距离为m。

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18. 利用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。
①下列关于该实验的说法正确的是（填写字母）

A．实验中必须要求斜槽末端水平

B．该实验产生误差主要是因为斜槽粗糙

C．钢球每次从同一位置释放，保证钢球每次抛出的初速度相同

D．在实验中设法描出钢球轨迹上的多个点，然后用折线连接就可以得到平抛运动的轨迹

②如图乙为一小球做平抛运动描的几个点，图中方格每边长为 $5 cm$ ，g取 $10 m / s^{2}$ ，则小球的初速度为 $m / s$ ，小球在B点时的竖直分速度为 $m / s$ 。（以上结果保留两位有效数字）

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19. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点法可画出平抛小球的运动轨迹。

(1)、下面列出的一些实验要求正确的是___________（填选项前面的字母）。

A、通过调节使斜槽的末端切线水平 B、斜槽必须光滑 C、每次静止释放小球的位置必须不同 D、将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将各点连接成折线

(2)、图乙是利用频闪照相研究平抛运动的示意图，小球A由斜槽滚下，当它从末端水平飞出时，小球B同时自由下落，频闪照片中B球有四个像，相邻像间的距离已在图中标出。两球恰在位置4相碰，则B球从1位置运动到4位置的时间为s；A球离开槽末端时的速度为m/s。(g取10m/s²)

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20. 某同学在做“测量平抛运动初速度”的实验研究时，实验简要步骤如下：

⑴按实验要求安装好器材，如图甲所示。注意斜槽末端切线要，记下平抛初位置O点和过O点的水平线与竖直线。

⑵让小球多次从同一位置静止释放，在一张印有小方格的纸上记下小球经过的一系列位置，如图乙中A、B、C所示。

⑶取下方格纸，以O为原点，以水平线为x轴，竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画出小球平抛运动的轨迹。

⑷已知图中每个方格边长为 $4 .90cm$ ，重力加速度g取 $9 {.80m/s}^{2}$ ，则小球从A到B的运动时间是s，小球做平抛运动的初速度是 $m/s$ 。

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