平抛运动实验练习及答案.docx
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平抛运动实验练习及答案
平抛运动实验练习及答案（含三份专题练习）
（1）如图所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球同时开始运动。
观察到两球同时落地，多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复实验，观察到两球落地，这说明了小球A在竖直方向上的运动为自由落体运动。
（2）如图，将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上相遇，改变释放点的高度和上面滑道对地的高度，重复实验，A、B两球仍会在水平面上相遇，这说明平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动。
21．[2014·安徽卷]（18分）Ⅰ.图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________．
a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b．每次小球释放的初始位置可以任意选择
c．每次小球应从同一高度由静止释放
d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图2中yx2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________．
a b
c d
图2
图3
（3）图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为cm，y2为cm，A、B两点水平间距Δx为cm.则平抛小球的初速度v0为________m/s，若C点的竖直坐标y3为cm，则小球在C点的速度vC为________m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）．
21．Ⅰ.D3
（1）ac
（2）c （3）
[解析]Ⅰ.本题考查“研究平抛物体的运动”实验原理、理解能力与推理计算能力．
（1）要保证初速度水平而且大小相等，必须从同一位置释放，因此选项a、c正确．
（2）根据平抛位移公式x＝v0t与y＝
gt2，可得y＝
，因此选项c正确．
（3）将公式y＝
变形可得x＝
v0，AB水平距离Δx＝
v0，可得v0＝m/s，C点竖直速度vy＝
，根据速度合成可得vc＝
＝m/s.
平抛运动训练1
一.不定项选择题
1.平抛物体的运动规律可以概括为两点：
①水平方向做匀速运动；②竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验，如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面.这个实验（）
A.只能说明上述规律中的第①条B.只能说明上述规律中的第②条
C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律
2.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，在同一坐标系中作出两分运动的v-t图线，如图所示.则以下说法正确的是（）A.图线1表示水平分运动的v-t图线
B.图线2表示竖直分运动的v-t图线
时刻物体的速度方向与初速度方向夹角为45°
D.若图线2倾角为θ,当地重力加速度为g，则一定有tanθ=g
3.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
4.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
5.下列哪些因素会使“研究物体平抛运动”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点O较远
6.如右图所示是物体做平抛运动的x-y图象,物体从O点抛出，A、B、C分别为其轨迹上的三点，A、B、C三点的水平距离相等，则A、B、C三点的竖直距离之比为（）
A．1：
1：
1B．1：
3：
5
C．1：
4：
9D．不能确定
7.一同学做“研究平抛物体的运动”的实验，只在纸上记下重锤线y方向，忘记在纸上记下斜槽末端位置，并只在坐标纸上描出如图所示曲线。
现在我们在曲线上取Ａ、Ｂ两点，用刻度尺分别量出它们到y轴的距离AA’=x1,BB’=x2，以及AB的竖直距离h，从而求出小球抛出时的初速度v0为：
Ａ．Ｂ．
Ｃ．Ｄ．
甲v。
乙
8.如图所示，甲乙二物体叠放在一起，同时以相同的初速度水平抛出，若不计空气阻力，则在二物体运动过程中，甲物体的受力情况为：
A、受重力，弹力，摩擦力作用；
B、受重力，弹力作用；
C、只受重力作用；
D、不受力的作用。
二.填空题
1.在“研究平抛物体的运动”的实验中，记录了下图所示的一段轨迹ABC.已知物体是由原点O水平抛出的，C点的坐标为（60，45），则平抛物体的初速度为v0=___________m/s，物体经过B点时的速度vB的大小为vB=___________m/s.（取g=10m/s2）
2.一个学生在做平抛运动的实验时只描出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上任取水平距离Δx相等的三点a、b、c,量得Δx=m，又量得它们之间的竖直距离分别为h1=m,h2=m，取g=10m/s2,利用这些数据可以求出：
（1）物体被抛出时的初速度为____________m/s;
（2）物体经过点b时的竖直速度为____________m/s.
3.某同学做平抛运动实验时，在白纸片上只画出了表示竖直向下方向的y轴和平抛物体运动轨迹的后一部分，而且漏标了抛出点的位置，如图所示.这位同学希望据此图能测出物体的初速度，请你给他出出主意：
（1）简要说明据此图测定该物体初速度的方法____________.
（2）需要增加的测量工具有____________.
（3）用测量出的物理量表示测量的结果：
v0=____________.
4..试根据平抛运动的原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供的实验器材：
弹射器（含弹丸，见示意图）、铁架台（带有夹具）、米尺.
（1）画出实验示意图.
（2）在安装弹射器时应注意：
_________________.
（3）实验中需要测量的量（并在示意图中用字母标出）_________________.
（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是__________________.
（5）计算公式__________________________________.
5.如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，有一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=cm.若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________（用L、g表示），其值为__________（取g=m/s2），小球在b点的速度为__________.
6.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）验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是：
在水平方向从起点处取两段连续相等的位移与曲线交于两点，作水平线交于y轴，两段y辆位移之比为___________.
（4）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_______________________________.
（5）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___________，真实值为___________.
答案
一.不定项选择题
1.答案：
B解析：
两球同时落地，能且只能说明两球在竖直方向具有相同的运动规律，B选项正确.
2.答案：
ABC
解析：
图线的倾角θ跟坐标的数据和单位有关，显然D选项错，由平抛规律知：
A、B、C正确.
3.答案：
CD解析：
由平抛知识可知：
x=v0ty=
gt2,所以v0=x
.
显然需测数据是x、y，即C、D选项正确.
4.答案：
C解析：
由此实验现象能且只能说明两球竖直方向的分运动相同，均是做自由落体运动，不能说明水平方向的运动情况.C正确.
5.答案：
BC解析：
凡是不能保证物体抛出后做正常平抛运动的因素均可能增大误差，故B选项会增大实验误差，建立坐标系时，应以球在斜槽末端端口时球心的位置为坐标原点，C选项亦会使实验误差增大.
6.答案：
B解析：
竖直方向是初速度为零的匀加速运动。
7.答案：
A解析：
设小球从抛出到运动到Ａ点所用时间为t1,则；由抛出至运动到Ｂ点所用时间为t2，则，小球在Ａ点的竖直速度为，小球在Ｂ点的竖直速度为，，代入各式解得：
8.答案：
C解析：
甲处于完全失重，所以没支持力，所以就没压力和摩擦力
二.填空题
1.答案：
22
解析：
由平抛运动公式可得：
v0=
=
m/s=2m/s
B点的竖直坐标：
yB=
gt2=
×10×（
）m=m
vB=
=
=
m/s=2
m/s.
2.答案：
解析：
（1）a→b→c,水平距离相等，则对应相等的时间，设a→b,b→c，
平抛运动时间均为T.则由Δx=v0TΔh=h2-h1=gT2得：
T=s，v0=m/s.
（2）据匀变速直线运动
=v中时得：
vby=
=
m/s=m/s.
3.答案：
（1）画出三条两两之间等距离（Δx）的与y轴平行的竖线，分别与轨迹曲线交于A、B、C三点，过这三点各作一条垂直于y轴的线.测量A、B之间的竖直距离y1和A、C之间的竖直距离y2，根据以上数据可算出初速.（如图示）
（2）刻度尺
（3）Δx
4.答案：
（1）见解析
（2）弹射器必须保持水平
（3）应测出弹丸下降的高度y和水平射程x
（4）多次重复实验测量水平射程x取平均值
，以减小误差
（5）v0=x
解析：
根据研究平抛运动的实验及平抛运动的原理，可知使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度可求出时间，再测水平位移可求出其平抛的初速度.故
（1）实验示意图应如图所示.
（2）弹射器必须保持水平，以保证弹丸初速度沿水平方向.
（3）应测出弹丸下降的高度y和水平射程x，如图所示.
（4）在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x，得出水平射程x的平均值
，以减小误差.
（5）因为y=
gt2所以t=
又x=v0·t，故v0=
=
.
5.答案：
2
m/sm/s
解析：
从图中所点位置特征可知，记录小球位置的时间间隔是相同的，设为T，在竖直方向上，Δs=gT2=L，在水平方向上，v0=
=2
，又小球经过b点的竖直分速度vb⊥=
=
小球通过b点的速度为v=
=
.
6.答案：
（1）看小球在末端是否滚动
（2）重垂线（3）1∶3
（4）坐标原点应建立在水平槽口正上方球心处，而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处
（5）x
x
（r为小球半径）
解析：
（1）
（2）略
（3）竖直方向小球做初速度为0的匀加速直线运动，则两相邻相等时间内的竖直位移之比为1∶3.
（4）略
（5）初速为零的匀加速直线运动，在第1和第2个相邻相等时间内位移之比为1∶3，任一点M的坐标为（x,y）,则y=
gt2,v0t=x,故v0=x
因真正抛出点应在球心处，故真实值为x
（r为小球半径）.
平抛运动训练2
1.在做“研究平抛运动”实验中，引起实验误差的原因是（）
①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平
②确定Oy轴时，没有用重垂线
③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦
④空气阻力对小球运动有较大影响
A.①③B.①②④C.③④D.②④
2．如图所示，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D.调C、D高度，使AC＝BD，将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，P、Q从弧形轨道滚下，改变弧形轨道M的高度，再进行若干次实验，经过多次实验发现，P、Q两球总是在水平面相遇．上述实验说明（ ）
A．竖直方向的运动是自由落体运动B．竖直方向的运动是匀速直线运动
C．水平方向的运动是匀速直线运动D．水平方向的运动是变速直线运动
3．在做“研究平抛运动”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．游标卡尺 B．秒表C．坐标纸D．天平
E．弹簧秤F．重垂线
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
4、一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲络线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得=。
又量出它们之间的竖直距离分别为h1=，h2=，利用这些数据，可求得：
（g=10m/s2）
（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）抛出点在A点上方高度为m处。
5、如图所示为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，g=10m/s2，那么：
⑴闪光频率为Hz；
⑵小球运动的初速度的大小是m/s；
⑶小球经过B点时的速度大小为m/s。
6．在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，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；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C.
若测得木板每次移动距离x＝cm，A、B间距离y1＝cm，B、C间距离y2＝cm.请回答以下问题（g＝m/s2）
（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？
__________.
（2）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0＝__________.（用题中所给字母表示）（3）小球初速度的值为v0＝__________m/s.
7、如图所示，为一平抛物体运动的闪光照片示意图，照片与实际大小相比缩小10倍.对照片中小球位置进行测量得：
1与4闪光点竖直距离为cm，4与7闪光点竖直距离为cm，各闪光点之间水平距离均为cm.则
（1）小球抛出时的速度大小为多少?
（2）验证小球抛出点是否在闪光点1处，若不在，则抛出点距闪光点1的实际水平距离和竖直距离分别为多少?
（空气阻力不计，g＝10m/s2）
平抛运动训练2答案
1.B2.C3.CF AD4、2
5、
（1）
（2）
（3）
m/s
6.解析：
（1）每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球，是为了使小球有相同的初速度．
（2）根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，则物体从A到B和从B到C运动时间相等，设为T；竖直方向由匀变速直线运动推论有：
y2－y1＝gT2，且v0T＝x.
解以上两式得：
v0＝x
.
（3）代入数据解得v0＝m/s.
答案：
（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同
（2）x
（3）
7、抛出点距1点水平位移为15cm，竖直位移为5cm.
平抛运动训练3
1．在做“探究平抛运动的规律”的实验时，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．游标卡尺 B．秒表C．坐标纸D．天平E.弹簧测力计F．重垂线
2．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
3.在“研究平抛运动”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.槽口O点上方r处
C.槽口O点正前方r处D.槽口O点正上方2r处
4.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滚下
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
5.在做“研究平抛运动”实验中，引起实验误差的原因是（）
①安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平②确定Oy轴时，没有用重垂线
③斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦④空气阻力对小球运动有较大影响
A.①③B.①②④C.③④D.②④
6.如图5－3－8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，发现当B球球心与处在轨道末端的A球的球心位于同一高度时，A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球离开轨道后（ ）
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
7．如图5－3－9所示，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，两轨道上端分别装有电磁铁C、D.调C、D高度，使AC＝BD，将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，P、Q从弧形轨道滚下，改变弧形轨道M的高度，再进行若干次实验，经过多次实验发现，P、Q两球总是在水平面相遇．上述实验说明（ ）
5-3－9
A．竖直方向的运动是自由落体运动
B．竖直方向的运动是匀速直线运动
C．水平方向的运动是匀速直线运动
D．水平方向的运动是变速直线运动
8.在“探究平抛运动的规律”的实验中，某同学在建立直角坐标系时，有一处失误，假设他在安装实验装置和进行其他操作时准确无误．
图4－5－5
（1）观察图4－5－5可知，他的失误之处是__________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
（2）他根据记录建立坐标系，运用教学实验原理测得的平抛初速度值与其真实值相比
________（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）．
9.在“探究平抛运动的规律”的实验中，某同学只记录了A、B、C三点，各点的坐标如图4－5－6所示，则物体运动的初速度为__________m/s，开始平抛的初始位置的坐标为__________（单位为cm）．
图4－5－6
10.如图4－5－7所示为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片
的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，重力加速度
g取10m/s2.由图可知：
小球从A点运动到B点经历的
时间________（填“小于”、“等于”或“大于”）从B点
运动到C点经历的时间；照相机的闪光频率为________Hz；
小球抛出时的初速度大小为________m/s.
图4－5－7
11．试根据平抛运动的原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法．提供实验器材：
弹射器（含弹丸，如图4－5－8所示）、铁架台（带夹具）、刻度尺．
图4－5－8
（1）画出实验示意图．
（2）在安装弹射器时应注意：
________________.
（3）实验中需要测量的量（并在示意图中用字母标出）：
_____________________________.
（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是
____________________．
（5）计算公式：
__________________.
12．某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图4－5－9所示．在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动．在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节．在木板上固定一张白纸．该同学在完成装置安装后进行了如下实验步骤：
图4－5－9
A．实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab＝bc，如图4－5－10所示．量出ab长度L＝cm.
图4－5－10
B．让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板位置，使得钢球正好击中a点，
记下此时木板与桌面的高度差h1＝h.
C．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，
记下此时木板与桌面的高度差h2＝h＋cm.
D．让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，
记下此时木板与桌面的高度差h3＝h＋cm.
则该同学由上述测量结果可得出钢球做平抛运动的初速度的大小v0＝________m/s.钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby＝________m/s.
（已知重力加速度为g＝10m/s2，空气阻力不计）
13．某同学设计了一个研究平抛运动的实验．实验装置示意图如图4－5－11甲所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽（图4－5－11甲中P0P0′、P1P1′……），槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上．实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放．每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，如图4－5－11乙所示．
图4－5－11
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到____________．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了__________________________________________________________
________________________________________________________________________.
（2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了
_______
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