2012年人教版高中物理必修二5.4实验：研究平抛运动练习卷(带解析)

2012年人教版高中物理必修二5.4实验：研究平抛运动练习卷（带解析）一、选择题1.在研究平抛运动的实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用()A．实心小铁球B．空心小铁球C．实心小木球D．以上三种小球都可以【答案】A【解析】空气阻力对实心小铁球的影响相对较小2.关于做“研究平抛运动”的实验时，下列说法正确的是()A．实验目的之一是求当地重力加速度B．小球运动时，应与木板上的白纸相接触C．把小球位置记录在纸上后，应用曲线平滑连接D．在纸上记录小球的第一个位置，应尽量靠近坐标原点【答案】C【解析】平抛实验的目的不是测重力加速度，A错；小球也不能与木板上的白纸相接触，B错；实验用到的数据与坐标原点无关，D错3.安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是()A．保持小球飞出时，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【答案】B【解析】平抛运动就是要求小球离开斜槽时，初速度一定是水平的4.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，还需的器材有()A．停表B．天平C．重垂线D．弹簧测力计【答案】C【解析】略5.数码相机大多具有摄像功能，每秒钟拍摄大约15帧照片，一同学用它拍摄小球从水平面飞出后做平抛运动的几张连续照片，下列处理正确的是()A．只要测出相邻两照片上小球的距离，就能判断平抛运动的特点B．只要测出相邻两照片上小球的水平距离，就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点C．只要测出相邻两照片上小球的竖直距离，就能判断平抛运动在水平方向上的运动特点D．只要测出相邻两照片上小球的竖直距离，就能判断平抛运动在竖直方向上的运动特点【答案】BD【解析】我们研究平抛运动是采用运动的分解，分别在水平方向和竖直方向研究，所以需要测量水平间距和竖直间距，故选B、D6.在做“研究平抛运动”的实验时，下列说法正确的是()A．安装斜槽和木板时，一定要注意木板是否竖直B．安装斜槽和木板时，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【答案】ACD【解析】安装斜槽和木板时，木板要竖直，以保证描点准确，A正确，B错误；为保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次实验都要把小球从同一位置由静止释放，C正确；实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律，进而求出初速度，D正确7.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【答案】BC【解析】本实验的目的是描出平抛物体的运动轨迹，并求出平抛物体的初速度，实验中只要保证小球离开斜槽末端时的平抛初速度相等即可，因此，即使小球与斜槽之间有摩擦，只要保证小球每次从斜槽上滚下的初始位置都相同，平抛时的初速度就都相同，不会引起误差，A错误；如果安装斜槽时其末端不水平，小球的运动就不是平抛，会引起误差，B正确；建立坐标系时，应以斜槽末端小球球心所在的位置为坐标原点，否则会引起误差，C正确；计算初速度时，计算点距抛出点O越远，x、y值就越大，用刻度尺进行测量时，其误差越小，故D错误8.如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落．改变整个装置的高度H，做同样的实验，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A球在离开轨道后()A．水平方向的分运动是匀速直线运动B．水平方向的分运动是匀加速直线运动C．竖直方向的分运动是自由落体运动D．竖直方向的分运动是匀速直线运动【答案】C【解析】由于B球做自由落体运动，A、B两球总是同时落地，说明A球在竖直方向上和B球做同样的运动，即也做自由落体运动，C正确，D错误；至于水平方向上A球做什么运动，该实验无法说明，A、B均错误9.在研究平抛物体的运动的实验中，为了求平抛物体的初速度，需直接测的数据有()A．小球开始滚下的高度B．小球在空中飞行的时间C．运动轨迹上某点P的水平坐标D．运动轨迹上某点P的竖直坐标【答案】CD【解析】由平抛运动规律，竖直方向y＝gt2，水平方向x＝v0t，因此v0＝x，可见只要测得轨迹上某点P的水平坐标x和竖直坐标y，就可求出初速度v0，故C、D正确二、实验题1.三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明___________．(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，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，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是=____．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_____．(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝1.25cm，则由图可求得拍摄时每__________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为__________m/s.(g取9.8m/s2)【答案】(1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动(2)P球击中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动(3)3.57×10－20.7【解析】(1)甲图是通过实验来验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动．结论为：平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动．(2)乙图是通过实验来验证平抛运动的小球在水平方向上做匀速直线运动．结论为：P球击中Q球，平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动．(3)丙图是对平抛运动的图象进行分析处理的考查，且设置了一个陷阱：左上角不是平抛运动的起点．由竖直方向的位移之比为1∶2∶3，可判断左上角的那点并不是抛出点，所以在求解时，不能用2L＝v0t和L＝gt2直接得出答案．由题图可知，小球在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．Δy＝gT2，即L＝gT2，T＝＝3.57×10－2s又因为2L＝v0T，故v0＝，代入数据，解得v0＝0.7m/s.