人教版 (2019)3 实验：探究平抛运动的特点当堂达标检测题

2020-2021学年人教版（2019）必修第二册

5.3实验：探究平抛运动的特点 课时作业13（含解析）

1．如图所示，在光滑水平面上有一小球a以初速度v0运动，同时在它的正上方有一小球b也以初速度v0沿同一方向水平抛出，并落于c点，则（　　）

A．两球同时到达c点 B．小球a先到达c点

C．小球b先到达c点 D．不能确定

2．关于对平抛运动的理解，以下说法正确的是（　　）

A．只要时间足够长，其速度方向可能沿竖直方向

B．在任意相等的时间内速度的变化量相同

C．可以运用“化曲为直”的方法，分解为竖直方向的匀速直线运动和水平方向的自由落体运动

D．平抛运动的水平位移与竖直高度无关

3．平抛运动竖直速度随时间变化的图应该是：（    ）

A． B．C．D．

4．人站在楼上水平抛出一个小球，球离开手后水平方向的速度为vx．竖直方向的速度为vy，忽略空气阻力，能正确表示在相同的时间间隔内速度矢量的变化情况的图象是(    )

A． B．

C． D．

5．如图所示，用小锤打击弹性金属片后，球沿水平方向抛出，同时球被松开，自由下落。两球同时开始运动。下列判断正确的是（    ）

A．可以观察到球先落地

B．可以观察到两球同时落地

C．如果增大小锤的打击力度，则可以观察到球先落地

D．这个实验可以说明球在水平方向上做匀速直线运动

6．为了探究平抛运动的规律，将小球A和B置于同一高度，在小球A做平抛运动的同时静止释放小球B。同学甲直接观察两小球是否同时落地，同学乙拍摄频闪照片进行测量、分析。通过多次实验，下列说法正确的是（    ）

A．只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动

B．两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动

C．只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动

D．两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动

7．如图所示，用小锤击打弹性钢片，小球A沿水平方向飞出做平抛运动，同时小球B被放开做自由落体运动．关于该实验，下列说法正确的是

A．听到A和B同时落地的声音

B．本实验要求A和B的质量一定相同

C．该实验能说明小球A水平方向做匀速运动

D．实验开始时A和B离地面的高度可以不一样

8．如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向抛出，Q球同时被松开而自由下落．则下列说法中正确的是

A．P球先落地

B．Q球先落地

C．两球下落过程中速度变化量相等

D．两球落地时速度方向相同

9．人站在楼上水平抛出一个小球，忽略空气阻力，球离手时速度为，落地时速度为，而从小球抛出到小球落地的时间分为相等的3段，下列图中，能正确表示这几段相等时间内的速度变化量之间的关系的是

A．

B．

C．

D．

10．“套圈圈”是一种老少皆宜的游戏，如图所示，某小孩蹲在界外水平抛出圈圈并套取前方的玩具，若她想套取更远处的相同玩具，则以下操作不可能达到目的的是（　　）

A．蹲在同样的位置，以相同的速度水平抛出圈圈

B．蹲在同样的位置，以较小的速度水平抛出圈圈

C．站在同样的位置，以相同的速度水平抛出圈圈

D．站在同样的位置，以较大的速度水平抛出圈圈

11．关于以下四幅插图说法正确的是（    ）

A．甲图中，赛车的质量小于普通轿车，目的是启动时可以获得更大的加速度

B．乙图中，高大的桥要造很长的引桥，目的是减小车辆重力沿桥面方向的分力

C．丙图中，火星沿砂轮切线飞出，速度越大的砂粒脱离砂轮时的惯性越大

D．丁图中，小锤用越大的力去打击弹性金属片，两球落地的时间差越大

12．下列说法中正确的是：（    ）

A．做曲线运动的物体，其加速度不可能恒定

B．做圆周运动的物体，其速度不可能恒定

C．做曲线运动的物体，其速度时刻在改变

D．平抛是一种匀变速运动，其任意一段时间内速度变化量都是沿竖直向下

13．如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向抛岀，Q球同时被松开而自由下落。则下列说法中正确的有（  ）

A．P球先落地

B．两球落地时速度大小相同

C．下落过程中两球的加速度相同

D．同一时刻两球离地面的高度相同

14．如图所示，一架轰炸机沿水平方向匀速飞行，飞行高度始终保持不变，发现地面上的目标P后，释放炸弹，若轰炸机仍以原速度飞行，炸弹的运动视为平抛运动，则

A．炸弹在竖直方向做匀速直线运动

B．炸弹在竖直方向做自由落体运动

C．释放炸弹时，轰炸机在目标P的正上方

D．炸弹击中目标P时，轰炸机在目标P的正上方

15．如图所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：

（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明（_______）．

A．两小球落地速度的大小相同   

B．两小球在空中运动的时间相等

C．a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同

D．a小球在水平方向的分运动是匀加速直线运动

（2）利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度，从斜槽同一位置释放小球，实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C，如图乙所示，图中O为抛出点，B点在两坐标线交点，坐标xB=40cm，yB=20cm，则a小球水平飞出时的初速度大小为v0=_______m/s；平抛小球在B点处的瞬时速度的大小为vB=_____m/s（g=10m/s2）．

16．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______。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛________。

(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为______m/s。（g取9.8 m/s2）

(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L＝5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____m/s；B点的竖直分速度为_____m/s。（g取10m/s2）

17．如图，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。

(1)用不同的力打击弹簧金属片，可以观察到（____）

A．A、B两球运动线路相同

B．A、B两球同时落地

C．力越大，A、B两球落地时间间隔越大

(2)改变此装置距地面的高度，重复上述实验，仍然可以看到相同的实验现象，根据此现象分析可知（____）

A．小球A在水平方向做匀加速运动

B．小球B在竖直方向做匀加速运动

C．小球A与B在竖直方向运动规律相同

18．用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示，拍摄时，光源的频闪频率为10Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球自B点开始下落，背景的小方格为相同的正方形．重力加速度g取10m/s2，不计阻力．

(1)根据照片显示的信息，下列说法中正确的是___________

A．只能确定b球的运动是自由落体运动

B．不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动

C．只能断定a球的运动是水平方向的匀速直线运动

D．可以确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成

(2)根据照片信息可求出a球的水平速度大小为___________m/s；当a球与b球运动了___________s时它们之间的距离最小．

19．某同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。他观察到的现象是：小球A、B______（填“同时”或“不同时”）落地；让A、B球恢复初始状态，用较大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”）；上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动。

参考答案

1．A

【详解】

小球a在水平面上做匀速直线运动，小球b在竖直面内做平抛运动。而小球b做平抛运动的水平分速度也是以速度为的匀速直线运动，因此a和b在水平方向上的运动是一致的，他们最终能够同时到达c点，故A正确，BCD错误。

故选A。

2．B

【详解】

A．当平抛运动下落时间无论多么长，由于存在水平方向的分速度，则速度方向不可能竖直向下，故A错误；

B．由公式△v=at=gt，可知平抛运动的物体在任意相等时间内速度的变化量相同，故B正确；

C．平抛运动运用“化曲为直”的方法，分解为水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，故C错误；

D．平抛运动的水平位移为

知平抛运动的水平位移由初速度和拋出点的高度共同决定，故D错误。

故选B。

3．B

【详解】

平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，vy=gt，图线应是一条过原点的倾斜直线；

故选B。

4．C

【详解】

因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，水平分速度不变，所以速度的变化量等于竖直方向上速度的变化量，根据，知相等时间内速度变化量的方向不变，大小相等，故C正确，ABD错误．

5．B

【解析】

【详解】

AB．本实验将A的做平抛运动与竖直方向下落的B的运动对比，由于平抛运动在竖直方向为自由落体运动，故两球一定同时落地，故A错误，B正确；
C．增大打击力度，不会影响竖直分运动，所以两球仍然同时落地，故C错误；
D．本实验中A做平抛运动，B做自由落体运动，每次两球都同时落地，说明A竖直方向的分运动是自由落体运动。不能说明水平方向上的运动性质，故D错误。
故选B。

6．D

【详解】

在图甲的实验中，改变高度和平抛小球的初速度大小，发现两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，不能得出水平方向上的运动规律；在图乙的实验中，通过频闪照片，发现自由落体运动的小球与平抛运动的小球任何一个时刻都在同一水平线上，知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，所以平抛运动竖直方向上做自由落体运动，频闪照片显示小球在水平方向相等时间内的水平位移相等，知水平方向做匀速直线运动，故D正确，A、B、C错误；

故选D。

7．A

【分析】

考查平抛运动的特点。

【详解】

A．平抛运动竖直方向为自由落体运动，两小球高度相同，竖直方向都有：

解得，两小球高度相同，所以听到A和B同时落地的声音，A正确；

B．本实验验证平抛运动竖直方向为自由落体运动，由

可知，与质量无关，不需要A和B的质量相同，B错误；

C．本实验验证平抛运动竖直方向为自由落体运动，不能说明小球A水平方向做匀速运动，C错误；

D．验证平抛运动竖直方向为自由落体运动，要保证竖直高度相同比时间，D错误。

故选A。

8．C

【分析】

考查平抛运动。

【详解】

AB．P球平抛运动，竖直方向为自由落体运动，Q球自由落体运动，两球下落高度相同，故同时落地，AB错误；

速度变化量为 ，两球加速度都为g,下落时间相同，故速度变化量相同，C正确；

D．P球落地时速度斜向下，Q球落地时速度竖直向下，D错误；故选C。

9．C

【详解】

因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，水平分速度不变，所以速度的变化量等于竖直方向上速度的变化量，根据

△v=gt

知相等时间内速度变化量的方向不变，大小相等。

A.图像与分析不符，故A错误。

B.图像与分析不符，故B错误。

C.图像与分析相符，故C正确。

D.图像与分析不符，故D错误。

10．AB

【详解】

小孩套取更远处的玩具，水平位移增大，x=vt，则可以通过增大初速度或增大运动时间的方式实现，即蹲在同样的位置，以较大的速度水平抛出圈圈，或是站在同样的位置，则根据平抛竖直方向运动可知，时间变大，以相同或较大的速度水平抛出圈圈，故CD可以不符合题意，AB不可以符合题意。

故选AB。

11．AB

【详解】

A．依据牛顿第二定律：

可知，减小质量，增大牵引力可增大启动时的加速度，A正确；

B．车辆重力沿桥面方向的分力对车起到阻碍作用，通过造很长的引桥，减小坡度，从而减小车辆重力沿桥面方向的分力，即减小阻力，B正确；

C．物体的惯性与运动状态无关，只与质量有关，C错误；

D．两球落地的时间由竖直高度决定，两小球高度相同，所以下落时间相同，D错误。

故选AB。

12．BCD

【详解】

A．做曲线运动的物体，其加速度可能恒定，如平抛运动，故A错误；

B．做圆周运动的物体，速度方向一定变化，说明速度一定变化，故B正确；

C．做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，说明速度时刻在改变，故C正确；

D．平抛运动加速度为重力加速度，加速度恒定，说明平抛运动是一种匀变速运动，其任意一段时间内速度变化量的方向和重力方向相同，都是沿竖直向下，故D正确。

故选BCD。

13．CD

【分析】

考查平抛运动的性质。

【详解】

A．P球做平抛运动，平抛运动竖直方向为自由落体运动，与Q球运动情况一致：

解得 ，两球下落高度相同，同时开始运动，所以同时落地，A错误；

B．两球落地时，竖直方向速度相同：

但P球水平方向有初速度做匀速直线运动，而Q球没有，所以：

B错误；

C．下落过程中，都只受重力，加速度都为重力加速度g，C正确；

D．由平抛运动和自由落体运动的竖直位移：

可知，同一时刻两球离地面的高度相同，D正确。

故选CD。

14．BD

【详解】

AB.炸弹飞出后水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，故A错误，B正确；

C.炸弹释放后水平方向做匀速运动，故释放位置必在P点左侧，故C错误；

D.炸弹飞出后跟飞机具有相同的水平速度，故炸弹始终在飞机正下方，D正确；

故选BD。

15．（1）BC    （2）       

【解析】

(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，知运动时间相等，a球在竖直方向上的分运动与b小球的运动相同，但不能说明a小球水平方向的分运动是匀速直线运动，故选BC．
（2）A点的横坐标为20cm，纵坐标为5cm，C点的横坐标为60cm，纵坐标为45cm，根据得，，则平抛运动的初速度:；B点竖直方向上的分速度，则B点的瞬时速度:．

16．水平    初速度相同    1.6m/s    1.47m/s    1.96m/s   

【详解】

(1)[1] [2]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。
(2)[3]分析图乙，O点为抛出点，取坐标点

x=32.0cm=0.32m

y=19.6cm=0.196m

在竖直方向上

水平方向上

x=v0t

代入数据解得小球平抛初速度

v0=1.6m/s

(3)[4] [5]分析图丙

L=5cm=0.05m

由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为3L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知

△y=2L

由匀变速直线运动的推论

△y=gT2

可得

初速度

根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度

17．B    BC   

【详解】

(1)[1]A．用力打击弹簧金属片，A球做自由落体运动，B球做平抛运动，打击的力度不同，则B球平抛运动的初速度不同，则B球的运动线路不同，A球的运动线路相同，故A错误；

BC．平抛运动的时间与初速度无关，竖直方向上的运动规律与自由落体运动规律相同，则两球同时落地，故B正确，C错误。

故选B。

(2)[2] 改变高度，仍看到相同现象说明小球A与B在竖直方向运动规律相同，故BC正确，A错误。

故选BC。

18．D    1    0.2   

【详解】

第一空.因为相邻两照片间的时间间隔相等，水平位移相等，知小球在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上的运动规律与b球运动规律相同，知竖直方向上做自由落体运动．故D正确，ABC错误．

第二空.根据△y=gT2=10×0.01m=0.1m．所以2L=0.1m，所以平抛运动的初速度．

第三空.因为两球在竖直方向上都做自由落体运动，所以位移之差恒定，当小球a运动到与b在同一竖直线上时，距离最短，则

19．同时    不变    初速度    自由落体   

【详解】

[1]小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时B球做自由落体运动，通过实验可以观察到它们同时落地；

[2]用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；

[3][4]上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动