平抛运动(实验)小测试教案资料.doc

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平抛运动（实验）小测试
配套第2课时练习
一、选择题：
1．物体在高处以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则该物体在空中运动的时间为(不计空气阻力)( )
A． B． C． D．
2、关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A．平抛运动是非匀变速运动 B．平抛运动是匀速运动
C．平抛运动是匀变速曲线运动 D．平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的
3、（2015 大同一中学业考）决定一个平抛运动总时间的因素是（ ）
A．抛出时的初速度 B．抛出时的竖直高度
C．抛出时的竖直高度和初速度 D．物体的质量
4、（2015 遵义航天高级中学期末考）如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ）

A．a的飞行时间比b的长 B．b和c的飞行时间相同
C．a的水平速度比b的小 D．c的初速度比b的大
5、（2015 忻州一中期末考）两点分别以速度v1、v2水平抛出两个相同的小球，可视为质点，它们在水平地面上方的P点相遇。假设在相遇过程中两球的运动没有受到影响，则下列说法正确的是（ ）

A．两个小球从a、b两点同时抛出
B．两小球抛出的初速度v1=v2
C．从a点抛出的小球着地时水平射程较大
D．从a点抛出的小球着地时重力的瞬时功率较大
1．为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：
序号
抛出点的高度/m
水平初速度/（m·s－1）
水平射程/m
1
0．20
2
0．40
2
0．20
3
0．60
3
0．45
2
0．60
4
0．45
4
1．2
5
0．80
2
0．8
6
0．80
6
2．4
以下探究方案符合控制变量法的是（ ）
A．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
C．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
2．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（ ）

3．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

4．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
5．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
6．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
7．在“研究平抛物体的运动”的实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置是（设小球半径为r）（ ）
A．斜槽口末端O点
B．小球在槽口时,球心在木板上的投影点
C．槽口O点正前方r处
D．小球放在槽口末端时,过小球最高点的水平线与槽口的竖直线的交点正下方r处
8．下列哪些因素会使“研究平抛运动”实验的误差增大（ ）
A．小球与斜槽之间有摩擦
B．安装斜槽时其末端不水平
C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远
二、填空题：
1、以初速度水平抛出的物体，经过 时间物体的水平位移的和竖直位移大小相等。
2、我低空轰炸机在500m高度以540km/h的速度水平飞行，在航线的竖直平面上发现敌舰。敌舰以54 km/h的速度同向航行逃跑，轰炸机应在距敌舰 m水平距离处投弹才能击中敌舰。（）
9．某同学通过实验描迹得到平抛运动轨迹上A、B、C三点（如图所示），其坐标标记如图，坐标原点O为抛出点，y轴竖直向下，其中________点的位置或坐标的测量有明显的错误，请根据你认为正确的数据算出小球平抛的初速度v＝________ m/s（结果保留三位有效数字，g取10 m/s2）。

10．如图所示，用底部带孔的玻璃试管和弹簧可以组装一个简易“多功能实验器”，利用该实验器，一方面能测弹簧的劲度系数，另一方面可测量小球做平抛运动的初速度。

（1）用该装置测量弹簧劲度系数k时需要读出几次操作时的________________和________________，然后由公式____________求出k的平均值。
（2）使用该装置测量小球的初速度时，需要多次将弹簧的右端压到________（填“同一”或“不同”）位置。然后分别测出小球几次飞出后的________________和________________，再由公式________________求出初速度的平均值。
11．在“研究平抛物体的运动”的实验中：

（1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是_____________。
（2）小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用________来确定的。
（3）某同学建立的直角坐标系如图所示，设他在安装实验装置和其余操作时准确无误，只有一处失误，即是_______________。
（4）该同学在轨迹上任取一点M，测得坐标为（x，y），则初速度的测量值为_____________，测量值比真实值要________________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
12．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，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s。（g取9．8m/s2）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5 cm，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）
三、计算题：
1、将物体以5的速度水平抛出，经3s物体落地，求抛出点的高度及物体水平射程。（）

2、飞机以150的水平速度匀速飞行，某时刻让A球下落，相隔1秒钟又让B球下落。从A球下落开始计时，经4秒两球之间相距多远，两球速率的差是多大？（）

3、在1125m的高空有一架飞机以86.6m/s的速度水平飞行，g取10m/s2，求：
（1）从飞机上掉下的物体经多长时间落地？
（2）物体从掉下到落地，水平方向移动的距离多大？
（3）从掉下开始5s末物体的速度大小。

4、一座炮台置于距地面60m高的山崖边，以与水平线成45°角的方向发射一颗炮弹，炮弹离开炮口时的速度为120m/s．(忽略空气阻力，取g＝10 m/s2)，求：
(1)炮弹所达到的最大高度；
(2)炮弹落到地面时的时间；
(3)炮弹的水平射程．

【答案与解析】
一、选择题：
1、C
解析：竖直分速度大小，与时间t的关系为，联立两式求得，故选C．
2、C
解析：平抛运动的物体只受重力作用，产生恒定的加速度，是匀变速运动，其初速度与合外力垂直不共线，是曲线运动，故平抛运动是匀变速曲线运动，A、B错误，C正确；平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，故落地时的速度是水平方向的分速度和竖直方向的分速度的合速度、其方向一定与竖直方向(或水平方向)有一定的夹角，D错误．
3、B
解析：根据知，，所以平抛运动的时间由高度决定，与初速度无关，故B正确，A、C、D错误。
4、B
解析：平抛运动的时间是由下落高度决定的，高度相同，时间一样，高度高，飞行时间长，因此b和c的飞行时间相同，比c的飞行时间长，因此A错，B正确；因b、c飞行时间相等，由图知b的飞行位移大于c的飞行位移，因此b的初速度大于c的初速度，D错；对于a，，a的水平位移比b大，a的飞行时间比b小，由知a的初速度比b大，因此C错误。
5、D
解析：A、因为两个小球在P点相遇，又因a球下降的高度大于b球下降的高度，即a球的运动时间较长，从抛出点到达P点所需要的时间比b长，因此a、b能够在P点相遇，一定是先抛出a球，因此A错；
B、因为从抛出到P点的过程中，水平位移相等，a球的运动时间较长，则a球的初速度较小，即，故B错误；
C、到达P点时，a的竖直分速度较大，所以从P点到地面，a球先落地，b球后落地，b的初速度大，所以b球的水平射程大，故C错误；
D、根据知，a球距离地面的高度大，则a球落地时分速度较大，则a球着地时重力的瞬时功率较大，故D正确。
1．A
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】若探究水平射程与高度的关系，应保证物体平抛运动的初速度不变，改变下落高度，选项A正确，B错误；若探究水平射程与初速度的关系，应保证平抛运动的下落高度不变，改变初速度，选用的数据可以是1、2的实验数据或3、4的实验数据或5、6的实验数据，选项C、D错误。
2．A
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】设小球做平抛运动的竖直高度为h，由h＝gt2，得t＝；在水平方向有x＝v0t，即平抛运动的水平位移x＝v0，可见x与v0成正比，在速度标尺上的速度值应该是均匀分布的，选项A正确。
3．B
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】小球滚下的高度越低，其做平抛运动的初速度越小，其轨迹线越陡，越靠近y轴，所以可能原因为B。
4．AC
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】在研究平抛运动的实验中，用重垂线可画出过坐标原点的竖直线；利用坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，可得到小球平抛运动轨迹，而停表和天平则没有用到，所以选A、C。
5．ACD
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】安装有斜槽的木板时，必须使斜槽末端切线水平，使木板竖直，以确保小球水平飞出和正确画出小球的运动轨迹，A正确，B错误；小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，可保证小球初速度不变，C正确；由实验目的可知，D正确。
6．BD
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A不合理；竖直管的上端A应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，A处的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；只有每次从同一高度由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C错误；获得每秒15帧的录像就等同于做平抛运动实验时描方格图的方法，同样可以探究平抛运动的规律，选项D正确。
7．BD
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】小球做平抛运动的起点不是槽口的端点,而是球的球心在槽口上方时,球心在板上的水平投影点,该投影点的位置要比槽口的位置高一些,确定该投影点的位置用选项B、D的说法即可。
8．BC
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】从本实验的实验目的来看，就是要“描出平抛物体的运动轨迹，并求出平抛物体的初速度”。斜槽虽然有摩擦，但只要保证小球每次从同一位置滚下，到达斜槽末端做平抛运动的初速度相同，就不会对实验结果产生影响；斜槽末端切线方向不水平，小球做的不是平抛运动，将造成较大误差；坐标原点应建在斜槽末端端口上方等于小球半径处；由y＝gt2和x＝v0t得，v0＝x·，其中x、y均是由刻度尺进行测量的，计算点距抛出点O点适当远些，x、y值就较大，误差较小。综上所述，应选B、C。

二、填空题：
1、
解析：平抛运动的水平位移是；竖直方向做自由落体运动，其位移是
物体的水平位移的和竖直位移大小相等时有
所以抛体运动的时间是
2、1350
解析：设经过时间t炮弹击中敌舰，则轰炸机投弹时距敌舰的水平距离，
而炮弹的飞行时间，
将，，h=500m
代入可得x=1350m
9．B 1．00
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】平抛运动的物体，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，图中水平坐标正确，但竖直方向B的坐标应为20 cm。由竖直下落的高度可求得每个时间间隔为0．10 s，故水平方向的速度为v＝ m/s＝1．00 m/s，即初速度为1．00 m/s。
10．（1）弹簧测力计的示数F 弹簧的伸长量Δx k＝
（2）同一 水平位移x 竖直高度y v0＝x
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】（1）根据胡克定律F＝kΔx，可得k＝。弹簧的劲度系数可由弹簧的伸长量（或压缩量）和弹力计算。
（2）本实验是利用平抛运动测小球初速度,因此弹簧每次都要压到同一位置,使小球平抛的初速度恒定;物体做平抛运动时，水平方向上有x＝v0t；竖直方向上有y＝gt2。联立解得v0＝x。
11．（1）将小球放置在槽口处轨道上，小球能保持静止
（2）重垂线
（3）坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点
（4）v0＝x 偏大
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】（1）利用平衡法，即将小球放到斜槽末端任一位置，如果斜槽末端是水平的，小球受到的支持力和重力是平衡的。小球不会滚动；（2）用重锤来确定竖直线最准确；（3）描绘的小球的运动轨迹时应是描绘球心的位置，因此坐标原点应在平抛起点的球心位置，即坐标原点应该是小球在槽口时球心在白纸上的水平投影点；（4）根据x＝v0t，y＝gt2，两式联立得：v0＝x，因为坐标原点靠下，造成y值偏小，从而v0偏大。
12．（1）水平 初速度相同 （2）1．6 （3）1．5 2．0
【来源】同步君 人教版 必修2 第五章曲线运动 第三节实验：研究平抛运动
【解析】（1）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。
（2）由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有：
x=v0t
y=gt2
将x=32cm，y=19．6cm，代入解得：v0=1．6m/s。
（3）由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有：
Δy=gT2，由图可知Δy=2L=10cm，代入解得：
T== s =0．1s，
x=v0T，将x=3L=15cm，代入解得：
v0== m/s =1．5 m/s，
竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vBy=== m/s =2 m/s。
三、计算题：
1、抛出点高度为，水平射程为
解析：物体在竖直方向上做自由落体运动

在水平方向上做匀速运动

2、两球之间相距两球速率的差是10m/s
解析：A、B两个球在水平方向上没有相对运动，在竖直方向上A球比B球提前释放了1s，此时A与B之间的距离是，A球相对于B球的速度是v=gt=10m/s，所以，继续运动3s时A与B之间的距离又增加了30m，故经4秒两球之间相距两球速率的差是10m/s。
3、15s 1299m 100m/s
解析：⑴物体在竖直方向上做自由落体运动 由，可得：物体在空中运动的时间 。
⑵ 因为水平方向做匀速运动，所以。
⑶ 根据，可得：5s末的速度大小是，
该时刻的速度与水平方向的夹角tanα= ，所以该时刻的速度与水平方向成角。
4、420m 17.66s 1498.5m
解析:将炮弹的运动分解为：
水平方向的匀速直线运动，，水平射程，
竖直方向为竖直上抛运动，，上升高度．
(1)当炮弹到达最大高度时，，即，
所经历的时间 ，
则炮弹到达的最大高度
．
(2)炮弹升到最高后，再往下落至地面的时间为t1，则，，
所以落到地面的时间为t2＝t+t1＝17.66s．
(3)炮弹的水平射程
．
仅供学习与参考