人教版(2019)物理 必修第二册：第五章 实验：探究平抛运动的特点 课时练习
第五章 抛体运动 3 实验:探究平抛运动的特点 基础过关练 题组一 实验原理与设计 1.为了探究平抛运动规律,老师做了如下两个演示实验:
(1)为了说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,利用图甲所示装置进行实验。用小锤击打弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落。关于该实验,下列说法正确的
有 。 A.A、B两球的质量必须相等 B.只做一次实验,发现两球同时落地,即可得出实验结论 C.应改变装置的高度多次进行实验 D.本实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动 (2)如图乙所示,两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内,其中M轨道末端水平,N轨道的末端与光滑的水平地面相切。两个完全相同的小钢球P、Q,以相同的水平初速度同时从轨道M、N的末端射出,观察到P落地时与Q相遇。只改变弧形轨道M的高度,多次重复实验,仍能观察到相同的现象。这说明:
。
2.在“探究平抛运动的特点”实验中,采用了如图所示的装置。每次小钢球从斜槽末端飞出后,设法用铅笔在白纸上描出一个小球经过的位置,多次实验得到多个点,然后用这些点确定平抛运动的轨迹。
(1)判断斜槽末端是否水平的方法是: 。 (2)下列实验要求中,正确的是 。 A.斜槽轨道必须光滑 B.每次必须从同一位置由静止释放小球 C.用铅笔记录小球的多个位置必须间隔相等的水平距离 D.应保证小球运动时不与木板上的白纸接触 (3)通过实验得到小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点为坐标原点O,测量各点的水平坐标x和竖直坐标y,下列y-x2图像中能说明小球的运动轨迹为抛物线的是 。 题组二 数据处理与分析 3.图甲是“探究平抛运动的特点”的实验装置图,经过分析得出了做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动的结论。
甲 乙 (1)图乙是实验得到的图像,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9.8 m/s2) (2)在另一次实验中,将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5 cm,通过实验,记录了小球在运动过程中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为 m/s,在B点的竖
直分速度为 m/s。(g取10 m/s2)。
丙 丁 (3)某同学建立的直角坐标系如图丁所示,假设他在安装实验装置和进行其他操作时准确无误,只有一处失误,即 。该同学在轨迹上任取一点M,测得其坐标为(x,y),
则初速度的测量值与真实值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。 能力提升练 题组一 教材常规实验
1.“探究平抛运动的特点”的实验装置如图甲所示,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
甲 乙 (1)下列说法正确的有 。 A.安装斜槽轨道时应使其末端水平 B.每次小球释放的初始位置可以任意选择 C.每次应从同一高度由静止释放小球 D.描绘小球的运动轨迹时,可将描出的各点用折线连接起来 (2)图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛运动的起点,在轨迹上任取两个点A和B,测得A、B两点的竖直坐标分别为y1=5.0 cm,y2=20.0 cm,A、B两点的水平间距Δx=20 cm,g取10 m/s2,则平抛小球的初速度为 m/s,小球在B点的速度为 m/s。(结果均保留两位有效数字)
2.在做“探究平抛运动的特点”实验时: (1)钢球抛出点的位置必须及时记录在白纸上,然后从这一点起画水平线和竖直线作为x轴
和y轴。 (2)某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示,由轨迹可知,竖直距离yOA∶yAB∶yBC= ,tOA∶tAB∶tBC= ,这表明竖直方向是初速度为 的 运动。 甲 乙 (3)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点,测出其坐标,并在平面直角坐标系内绘出了y-x2
图像,如图乙所示,此平抛钢球的初速度v0=0.49 m/s,则竖直方向的加速度g= m/s2。(结果保留3位有效数字) 题组二 拓展与创新实验
3.在“探究平抛运动的特点”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如
图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平木板表面固定上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于槽口附近,小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板上并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口方向平移距离x,再将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;又将木板向远离槽口方向平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,得到痕迹C。若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间距离y1=4.78 cm,B、C间距离y2=14.58 cm。
(1)根据以上直接测量的物理量得小球的初速度为v0= 。(用题中所给字母表示) (2)小球初速度的测量值为 m/s。(保留两位有效数字)易错
4. 如图所示,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移。保持水平槽口距底板高度h=0.420 m不变,改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中。 (1)由表中数据可知,在h一定时,小球的水平位移d与其初速度v0成 关系,与
无关。 v0/m·s-1 0.741 1.034 1.318 1.584 t/ms 292.7 293.0 292.8 292.9 d/cm 21.7 30.3 38.6 46.4
(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理== s=289.8 ms,发现理论值与测量值之差约为3 ms。经检查,实验过程及测量无误,其原因是 。 (3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竟发现测量值t'依然大于自己得到的理论值t理',二者之差为3~7 ms,且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进行检
查,确认斜槽槽口与底板均水平,则导致偏差的原因是 。 答案全解全析 基础过关练 1.答案 (1)C (2)做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 解析 (1)用小锤击打弹性金属片,A球水平抛出,同时B球被松开自由下落,两球同时落地,可知平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动,不能得出水平方向上的运动规律;实验时两球质量不一定相等;只进行一次实验得出的结论具有偶然性,应改变装置的高度进行多次实验。综上可知,A、B、D错误,C正确。 (2)两个完全相同的小钢球P、Q,以相同的水平初速度同时从轨道M、N的末端射出,观察到P落地时与Q相遇。只改变弧形轨道M的高度,多次重复实验,仍能观察到相同的现象。这说明平抛物体在水平方向上做匀速直线运动。 2.答案 (1)见解析 (2)BD (3)D 解析 (1)判断斜槽末端是否水平的方法是:将光滑小钢球放在斜槽末端,观察小钢球是否会运动。 (2)实验中,应保证每次小球从斜槽末端飞出时的速度相同,所以每次释放小球的位置必须相同,且要由静止释放,斜槽轨道不一定光滑,故A错误,B正确;用铅笔记录小球的多个位置时,不一定要间隔相等的水平距离,C错误;应保证小球运动时不与木板上的白纸接触,避免因摩擦而使小球的运动轨迹改变,故D正确。
(3)根据平抛运动的规律有y=gt2,x=v0t,得y=x2,其中为定值,可知y-x2图线是过原点的倾斜直线,故D正确。 3.答案 (1)1.6 (2)1.5 2 (3)坐标原点不在小球处于斜槽末端时球心在白纸上的水平投影点 偏大
解析 (1)O为抛出点,水平方向有x=v0t,竖直方向有y=gt2,联立得y=x2,取题图乙中的一组数据:x=32.0 cm=0.320 m,y=19.6 cm=0.196 m,代入解得v0=1.6 m/s。 (2)由题图丙知,小球由A→B和由B→C所用时间相等,设为T,两过程的竖直位移之差
Δy=2L=gT2,得T==0.1 s;取A→B过程,在水平方向上,根据x=3L=v0T得v0=1.5 m/s;在B点的竖直分速度vBy==2 m/s。 (3)描绘小球的运动轨迹时应是描绘球心的位置,因此坐标原点应取小球处于斜槽末端
时球心在白纸上的水平投影点。根据x=v0t、y=gt2得v0=x,因为坐标原点偏下,造成y值偏小,则v0偏大。 能力提升练 1.答案 (1)AC (2)2.0 2.8 解析 (1)为了保证小球的初速度沿水平方向,安装斜槽轨道时,斜槽末端必须保持水平,故A正确;为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次应从同一位置由静止释放小球,故B错误,C正确;描绘小球的运动轨迹时,要用平滑曲线将描出的各点连接起来,故D错误。
(2)根据y2=g得t2== s=0.2 s,根据y1=g得t1== s=0.1 s,所以小球做平抛运动的初速度v0== m/s=2.0 m/s;小球在B点时的竖直分速度为vBy=gt2=10×0.2 m/s=2.0 m/s,所以在B点的速
度为vB==2 m/s≈2.8 m/s。 2.答案 (2)1∶3∶5 1∶1∶1 零 匀加速直线 (3)9.60 解析 (2)由题图甲可知,竖直距离yOA∶yAB∶yBC=1∶3∶5;由于水平距离xOA=xAB=xBC,则tOA=tAB=tBC,所以tOA∶tAB∶tBC=1∶1∶1。在连续相等的时间内,竖直方向的位移之比为1∶3∶5,表明竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动,O点就是抛出点。
(3)由于竖直方向有y=gt2,水平方向有x=v0t,联立可得y=x2,则y-x2图线的斜率==20 m-1,解得g=9.60 m/s2。 3.答案 (1)x (2)1.0 解析 (1)小球在竖直方向做匀加速直线运动,有y2-y1=gT2,得T= 小球在水平方向做匀速直线运动,有x=v0T,得v0==x。 (2)由题知x=10.00 cm=0.10 m,A、B间的距离y1=4.78 cm,B、C间的距离y2=14.58 cm
将数据代入公式解得v0=0.10× m/s=1.0 m/s。 易错警示 不少同学错误地认为A点为小球做平抛运动的起始点在水平方向的投影点,本题中小球平抛运动了一小段时间后击中A点,所以小球击中A点时,在竖直方向有分速度,也就是说
y1≠gT2。 4.答案 (1)正比 飞行时间t (2)重力加速度取值不正确,g取值10 m/s2偏大 (3)见解析 解析 (1)由表中数据可知,在h一定时,小球的水平位移d与其初速度v0成正比关系,与飞
2020-2021学年高中物理新人教版必修第二册 5.3实验：探究平抛运动的特点 课时作业9(含解析
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9（含解析）1．在利用斜槽轨道研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是（）A．必须称出小球的质量B．斜槽轨道必须是光滑的C．斜槽轨道末端必须是水平的D．应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下2．如图所示，排球运动员站在发球线上正对球网跳起从O点向正前方先后水平击出两个速度不同的排球。
速度较小的排球落在A点，速度较大的排球落在B点，若不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．两排球下落相同高度所用的时间相等B．两排球下落相同高度时在竖直方向上的速度相间C．两排球通过相等的水平距离，落在A点的排球所用的时间较少D．两排球在落地前的一小段相等时间内，落在B点的排球下降的高度较小3．随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。
如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。
由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。
则下列正确的是()A．球被击出后做平抛运动B．该球从被击出到落入A 2h gC．球被击出时的初速度大小为2g hD．球被击出后受到的水平风力的大小为mgL h4．下列哪些因素会使“ 研究平抛物体的运动” 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较远5．在做“研究平抛物体的运动”的实验中，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。
为了能较准确地描绘运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为哪些操作是正确的（）A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置必须相同C．每次必须由静止释放小球D．记录小球的位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降6．如图所示，车厢内的后部有一相对车厢静止的乘客，车厢内的前部有一小球用细线悬挂在车厢的天花板上，小球与车厢一起沿平直轨道以速度v匀速前进。
人教版(2019)物理 必修第二册课时练习：第五章 抛体运动的规律
第五章抛体运动4 抛体运动的规律基础过关练题组一对平抛运动的理解1.关于物体的平抛运动,下列说法正确的是( )A.由于物体受力的大小和方向不变,因此平抛运动是匀变速运动B.由于物体速度的方向不断变化,因此平抛运动不是匀变速运动C.物体的运动时间由抛出时的初速度决定,与高度无关D.物体的水平位移由抛出时的初速度决定,与高度无关2.关于平抛运动,下列说法正确的是( )A.平抛运动是物体在恒力作用下的曲线运动B.平抛运动的轨迹为抛物线,物体速度方向时刻变化,加速度方向也时刻变化C.做平抛运动的物体在Δt时间内速度变化量的方向可以是任意的D.做平抛运动的物体的初速度越大,在空中运动的时间越长题组二平抛运动规律的应用3.平抛物体的初速度为v0,当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时,下列说法不正确的是( )A.运动的时间t=B.瞬时速率v==v0C.水平分速度与竖直分速度大小相等D.位移大小等于4.(多选)如图所示,在投球游戏中,小明坐在可沿竖直方向升降的椅子上,停在不同高度的A、B两处,将皮球水平抛出,落入固定的球框中,不计空气阻力。
下列说法正确的是( )A.从A点抛出的皮球初速度较小B.从B点抛出的皮球初速度较小C.从A点抛出的皮球在空中运动时间较长D.从B点抛出的皮球在空中运动时间较长题组三与斜面有关的平抛运动5.如图所示,从倾角为θ的斜面上的A点以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,重力加速度大小为g,它落到斜面上B点所用的时间为( )A. B.C. D.6.如图所示,小球以初速度v0正对倾角为θ的斜面水平抛出,若小球到达斜面时位移方向垂直于斜面,则其飞行时间为(重力加速度为g,不计空气阻力)( )A.v0 tan θB.C. D.题组四一般的抛体运动7.运动员将铅球从A处以一初速度斜向上抛出,运动轨迹如图所示,则铅球到达最高点B处时( )A.速度为零,加速度为零B.速度为零,加速度不为零C.速度不为零,加速度为零D.速度不为零,加速度不为零8.(多选)运动员在同一位置分别沿与地面成30°角和60°角的方向踢出一个橄榄球,两次球落在同一地点,运动轨迹如图所示,不计空气阻力,则橄榄球( )A.两次运动位移相等B.沿轨迹①运动时间长C.在最高点时沿轨迹②运动速度小D.两次最高点位置一定在同一竖直线上能力提升练题组一与斜面结合的平抛运动问题1.(多选)如图,轰炸机沿水平方向匀速飞行,到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹,并垂直击中山坡上的目标A。
2019-2020学年人教版物理必修2课堂练习：第5章 第3节 实验：研究平抛运动
(2)小球初速度的值为v0＝__1.00__m/s。
解析：由于每次移动距离x＝10.00 cm，所以小球从打A点到打B点与从打B点到打C点的时间相同，设此时间为t。由于y2－y1＝gt2，且y1＝5.02 cm，y2＝14.82 cm，g＝9.8 m/s2，所以t＝ ＝0.1 s，故小球初速度v0＝ ＝x ＝1.00 m/s。
二、非选择题
3．(1)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__C、F__。
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)实验中，下列说法正确的是(A、C)
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．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
因为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。所以Δy＝gT2，即L＝gT2，T＝ ＝3.57×10－2s又因为2L＝v0T，解得v0＝2 ，代入L、g的值得v0＝0.7 m/s。
能力提升
非选择题
1．在做“研究平抛物体的运动”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。
(3)抛出点距B点的水平距离为__0.3__m，竖直距离为__0.112_5__m。
解析：(1)由Δh＝gT2，得T＝0.1 s
v0＝ ＝2 m/s
(2)vBy＝ ＝1.5 m/s
(3)抛出点距B点的时间t＝ ＝0.15 s
则抛出点距B点的水平距离
xB＝v0t＝0.3 m
竖直距离hB＝ gt2＝0.112 5 m
2019统编人教版高中物理必修第二册全册教案设计(含课后练习单元测试及答案)
【2019统编版】人教版高中物理必修第二册第五章《抛体运动》全章节备课教案教学设计+课后练习及答案5.1《曲线运动》教学设计教学目标：知识与技能1通过观察,了解曲线运动,知道曲线运动的方向:2掌握物体做曲线运动的条件,明确曲线运动是一种变速运动:3知道速度方向、合力方向及轨迹弯曲情况之间的关系;过程与方法1.体验曲线运动与直线运动的区别2体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。
情感态度与价值观1.能领略曲线运动的奇妙与和谐,发展对科学的好奇心与求知欲:2.通过探究的过程,让学生体会得出结论的科学方法-归纳法:3.理解物体做曲线运动的条件,能运用牛顿运动定律分析曲线运动的条件,掌握速度和合外力方向与曲线弯曲情况之间的关系,形成曲线运动的物理观念教学重难点：教学重点：1.什么是曲线运动？物体做曲线运动的方向的确定。
2.物体做曲线运动的条件。
教学难点：1.理解曲线运动的变速运动；2.用牛顿第二定律分析物体做曲线运动的条件，能运用曲线运动相关知识解决实际问题。
课前准备：实验用具；PPT课件教学过程：一、自学导入1.曲线运动的速度方向(1)□01曲线的运动称为曲线运动。
(2)做曲线运动的物体，速度的方向在□02不断变化。
(3)如图所示，过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫作曲线的割线。
设想B点逐渐沿曲线向A点移动，这条割线的位置也就不断变化。
当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫作曲线在A点的□03切线。
(4)做曲线运动时，质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的□04切线方向。
(5)曲线运动是变速运动①速度是矢量，它既有大小，又有□05方向。
不论速度的大小是否改变，只要速度的□06方向发生改变，就表示速度发生了变化，也就具有了□07加速度。
②在曲线运动中，速度的方向是变化的，所以曲线运动是□08变速运动。
2．物体做曲线运动的条件(1)动力学角度：当物体所受合力的方向与它的速度方向□09不在同一直线上时，物体做曲线运动。
高中物理 必修第二册 第五章 3 实验：探究平抛运动的特点
C
(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
目录
解析： A球与B总是同时落地，说明A球在竖直方向的分运动与B球的运动相 同，B球做的是自由落体运动，所以A球在竖直方向的分运动也是自由落体运 动，选项C正确。
(2)分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，即改变A球的初速度，发 现两球仍同时落地，说明平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。
目录
步骤2：探究平抛运动水平分运动的特点 (1)装置和实验 ①如图丙所示，安装实验装置，使斜槽M末端切线水平，使固定的背板竖直，
并将一张白纸和复写纸固定在背板上，N为水平放置的可上下调节的倾斜 挡板。
分别研究物体在这两个方向的运动特点。 (2)平抛运动的分解：可以尝试将平抛运动分解为水平方向的分运动和竖直方
向的分运动。
目录
2．进行实验 方案一：频闪照相(或录制视频)的方法 (1)通过频闪照相(或录制视频)，获得小球做平抛运动时的频闪照片(如图甲所示)；
(2)以抛出点为原点，建立直角坐标系； (3)通过频闪照片描出小球经过相等时间间隔所到达的位置； (4)测量出经过T、2T、3T…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并
目录
解析 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，说明A球在竖直方向上的运动特点与B 球相同，即平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，故B正确，A、 C、D错误。
目录
(2)“探究平抛运动的特点”实验的装置如图乙所示。下列说法正确的是 ___B__D___。 A．斜槽必须是光滑的，且末端切线调成水平 B．每次释放小球必须从斜槽同一位置由静止释放 C．将球的位置记录在坐标纸上后取下坐标纸，用直尺将所有点连成折线 D．小球运动时不应与竖直面上的坐标纸相接触