5.3实验探究平抛运动的特点(实验专题)(含答案)

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名称 5.3实验探究平抛运动的特点(实验专题)(含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-02-23 16:08:02

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5.3实验探究平抛运动的特点(实验专题)
、实验题
用如图所示装置研究平抛运动。钢球从斜槽上滚下,离开斜槽轨道后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上由静止滚下,在钢球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接钢球,使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下该位置。通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
(1)关于本实验下列说法正确的是___________;
A.斜槽轨道的末端应保持水平
B.每次释放钢球的初位置可以不同
C.钢球与斜槽间有摩擦会使实验的误差增大
(2)实验中,斜槽轨道末端点到钢球落地点的高度相同,若钢球每次从斜槽上不同的初始位置滚下,那么钢球每次在空中运动的时间   ;(填“相同”或“不相同”)
(3)如图所示是实验中记录的一段轨迹,已知O点为钢球的抛出点,测得A点的坐标为(40cm,20cm),g取10m/s2。则钢球从O点到达A点的时间t=   s,钢球平抛的初速度v=   m/s。
(1)某同学利用甲图示装置做“研究平抛运动”的实验,下列操作必要的是________;
A.为了获得便于描绘平抛运动轨迹的记录点,截球的横向挡板在竖直方向上必须每次下移相等距离
B.这个装置记录的平抛运动轨迹中的点是抛射小球球心在竖直板上的投影
C.建立平抛运动轨道的坐标时,坐标原点O必须是小球在水平轨道末端处静止时,球心所在位置
(2)利用该实验装置研究小球平抛运动的初速度,实验中得到小球运动轨迹中的三个点A.B、C,如图乙所示。测量得到A.B两点间和B、C两点间水平距离均为x;A.B两点间竖直距离为,B、C两点间竖直距离为,重力加速度为g,则小球水平飞出时的初速度大小为   。
(3)更换实验装置,下图中能使细水柱在一定时间内有稳定喷速的设计是_______;
A. B. C.
某同学在做“探究平抛运动的规律”实验时,确定平抛小球在运动中的准确位置很不容易操作。于是他在实验中用了一块平木板附上复写纸和白纸,竖直立于正对槽口前某处,将小球从斜槽上h高处由静止释放,小球撞在木板上留下痕迹A,将木板向后移动距离x,再使小球从斜槽上同样高度由静止释放,小球撞在木板上留下痕迹B,将木板再向后移动距离x,小球再从斜槽上同样高度由静止释放,再得到痕迹C,A,B间距离,A.C间距离。(重力加速度为g)
(1)安装器材时要使斜槽末端   ;
(2)根据以上物理量导出测量小球水平抛出的速度公式   (用题中所给字母表示)。
(3)若将木板向后移动不是等距移动,第一次小球撞在木板上留下痕迹A时,木板距斜槽末端水平距离为,第二次小球撞在木板上留下痕迹B时,木板距斜槽末端水平距离为,A,B间距离为d,则小球水平抛出的速度为   (用题中所给字母表示)。
在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:
(1)让小球多次从   位置自由滚下,在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如图中a、b、c、d所示;
(2)按图安装好器材,注意调节斜槽末端切线   ,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线;
(3)取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹;
已知图中正方形小方格的边长L=1.60cm,则小球平抛的初速度为v0=   m/s;(取g=10m/s2)
(4)由上图判断a点   (填“是”或“不是”)抛出点。
利用如图所示的实验装置“研究平抛物体的运动”实验。
(1)以下是关于本实验的一些做法,其中合理的选项有______。
A.应使坐标纸上竖线与重垂线平行
B.斜槽轨道须选用光滑的
C.斜槽轨道末端切线须调整水平
D.应将坐标纸上确定的点用直线依次连接
(2)若用每秒可以拍摄20张照片的相机连拍小球做平抛运动的几张连续照片,在坐标纸高0.5m的条件下,最多可以得到小球在坐标纸上的位置点最接近为______。
A.3个 B.7个 C.16个 D.60个
如图甲是研究平抛运动的实验装置,图乙是小球做平抛运动的闪光照片。完成下列空格:
(1)在实验装置安装、调试过程中,斜槽轨道末端必须调整为   状态;由于要描绘小球平抛运动轨迹,小球需要多次从轨道上释放,必须使得小球从斜槽上的   位置开始下滑。
(2)乙图的闪光照片上总共记录了小球平抛运动过程中的七个位置,位置a~d之间的距离以及d~g之间的距离如下表所示,不计空气阻力
两位置之间距离 位置 位置
水平距离 0.5cm 0.5cm
竖直距离 1.5cm 2.5cm
已知闪光周期为 ,根据表格中的数据与真实的实验数据相比,闪光照片比实际小球运动轨迹缩小了   倍。
用图装置进行“研究平抛运动”实验。
①除图示器材外,下列器材中也必须用到的是   。
A. B. C.
D. E
②以下实验过程中的一些做法,其中合理的有   。
A.安装斜槽轨道时,使其末端保持水平
B.斜槽轨道必须光滑
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.小球运动时应与木板上的白纸相接触,以便画出轨迹
E.在白纸上记录斜槽末端端口的位置O,作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
在“探究平抛运动规律”的实验中。
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹,下列说法正确的是____。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次静止释放小球的位置必须相同
C.小球运动时应与木板上的白纸相接触
D.将球的位置记录在白纸上后,取下白纸,将点连成平滑曲线
(2)进行正确的操作后,在方格纸上得到了一条平滑的曲线即为小球做平抛运动的轨迹,如图所示。小方格的边长为L=2.4cm,在平抛轨迹上选出a、b、c、d四个位置,小球从a位置到b位置的时间为t=0.05s,则当地重力加速度g=   m/s2(结果保留2位小数);小球从a位置到d位置过程,速度的变化量大小为=   m/s(结果保留2位小数),速度变化量的方向为   。
(1)在做“研究平抛运动”的实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,下列图中所示坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是   .
(2)利用如图 所示的装置研究平抛运动的特点,让小球多次沿同一轨迹运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面说法不正确的是(____)
A.坐标原点就是斜槽口的端点
B.要在斜槽上适当高度释放小球
C.应把木板调整到竖直方向
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触
(3)做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动后着地,一架照相机通过多次曝光, 拍摄到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)。已知汽车长度为 3.6 m,相邻两次曝光的时间间隔相等,由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为   m/s (g 取 10 m/s2)
某科学兴趣小组要验证小球平抛运动的规律,实验设计方案如图甲所示,用轻质细线拴接一小球,在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断; 为水平木板,已知悬线长为L,悬点到木板的距离 。
⑴将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的C点, 。
⑵图乙是以竖直方格板为背景通过频闪照相得到的照片,每个格的边长 ,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图所示,则该频闪照相的周期为   s,小球做平抛运动的初速度为    ;( )。
⑶在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角 ,小球落点与 点的水平距离x将随之改变,经多次实验,以 为纵坐标、 为横坐标,得到如图丙所示图象,则当 时,x为   m(答案可带根号)。
在做“研究平抛物体运动”的实验中,采用了如图1所示的装置。
(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线   。每次让小球从斜槽上同一位置由静止释放,是为了保证小球抛出时   。
(2)如图2所示是在一次实验中用的方格纸,方格边长 ,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图所示。已知小球质量 ,则该小球做平抛运动的初速度大小为    ,小球经过B点时的速度为    。(g取 )
图甲是“研究物体平抛运动”的实验装置图,通过描点画出小球平抛的运动轨迹。
(1)下列是实验过程中的一些做法,其中合理的是_____。
A.斜槽轨道要求尽可能光滑
B.安装斜槽轨道时,其末端必须保持水平
C.小球应从不同高度由静止释放
D.描绘小球的运动轨迹时,应该用直线连接各点
(2)按正确实验操作,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,测量它们的水平坐标 和竖直坐标 ,图乙中 图像能说明平抛小球运动轨迹的是_____。
A. B.
C. D.
(3)图丙是某同学根据实验画出的小球平抛的运动轨迹, 为平抛的起点,在轨迹上任取两点 、 ,测得 、 两点纵坐标 , , 、 两点的水平间距 。则小球的初速度大小为    。(结果保留两位有效数字)
图是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出做平抛运动的小球的运动轨迹。
(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.每次释放小球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 为坐标原点,测量它们的水平坐标 和竖直坐标 ,图中 图像能说明小球运动轨迹为抛物线的是___________。
A. B.
C. D.
(3)如图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、C三点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm、y3为60.0cm,A.B两点水平间距Δx为40.0cm,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)。
用如图甲所示装置研究平抛运动.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上.钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上.由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点.
(1)本实验必须满足的条件有____________.
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末端切线水平
C.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
D.挡板高度等间距变化
(2)如图乙所示,在描出的轨迹上取A.B、C三点,三点间的水平间距相等且均为x,竖直间距分别是y1和y2.若A点是抛出点,则 =   ;钢球平抛的初速度大小为   (已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示).
在“探究平抛运动的特点”的实验中:
(1)让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。下列操作正确的是____。
A.检查轨道末端槽口是否水平
B.每次由不同位置静止释放小球
C.每次必须等距离下降并记录小球位置
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
(2)用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长,若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c所示,取重力加速度大小,则小球平抛的初速度大小   m/s,小球在b点的速度大小   m/s。(结果均保留两位有效数字)
5.3实验探究平抛运动的特点(实验专题)答案解析
、实验题
【答案】(1)A
(2)相同
(3)0.2;2
【解析】【解答】(1)A. 研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出,只有水平飞出时小球才做平抛运动,则安装实验装置时,斜槽轨道末端切线必须水平的目的是为了保证小球飞出时初速度水平,A符合题意;
B.由于要记录小球的运动轨迹,必须重复多次,才能画出几个点,因此为了保证每次平抛的轨迹相同,所以要求小球每次从同一高度释放,释放钢球的初位置必须相同,B不符合题意;
C.小球与斜槽之间有摩擦,不会影响小球做平抛运动,C不符合题意。
故答案为:A.
(2)为了保证小球平抛运动的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,小球与斜槽间的摩擦不会影响实验,小球每次滚下的初始位置不同,则平抛运动的初速度不同,平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,可知小球每次在空中运动的时间相同。
(3)O点为钢球的抛出点,在竖直方向上,根据
O点到达A点的时间 。
(3)在水平方向上,O点到达A点 。
【分析】(1)每次需要从同一位置无初速度释放小球;钢球和斜槽之间的摩擦力不会影响实验;
(2)利用平抛运动的位移公式可以判别下落的高度相同其平抛运动的时间相同;
(3)利用平抛运动的位移公式可以求出运动的时间;结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
【答案】(1)B;C
(2)
(3)B
【解析】【解答】(1)A.接球挡板在竖直方向上不一定要每次下移相等距离,A不符合题意;
B.此装置要记录的图像是抛射小球球心在竖直板上的投影,B符合题意;
C.建立平抛运动轨道的坐标时,坐标原点O必须是小球在水平轨道末端处静止时,球心所在位置,C符合题意;
故答案为:BC。
(2) 竖直方向上有
解得
水平方向上有
解得
(3)为获得稳定的水流速度,则需要两根细管,一根竖直细管和一根细弯管,左侧竖直细管内与大气相通,为外界大气压强,左侧竖直细管在水面下保证左侧竖直细管上出口处的压强为大气压强,因而另一细弯管的上端口处压强与左侧竖直细管上出口处的压强有恒定的压强差,保证细弯管出水压强恒定,从而水流速度恒定,B符合题意,AC不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)根据 “研究平抛运动”的实验原理得出必要的操作;
(2)根据匀变速直线运动相同时间间隔内的位移差以及匀速直线运动的规律得出出速度的表达式;
(3)根据平抛运动的规律得出使细水柱在一定时间内有稳定喷速的设计 。
【答案】(1)保持水平
(2)
(3)
【解析】【解答】(1)安装器材时要使斜槽末端保持水平,小球作平抛运动。
(2)由平抛小球水平方向做匀速运动可以知道,A到B和B到C的时间相同,设为T,因此根据竖直方向做匀变速直线运动规律有
水平方向小球做匀速运动,故有
解得
(3)根据题意代入数据可知,设从抛出到A时间为,竖直位移,设从抛出到B时间为,竖直位移,有
联立解得
【分析】(1)斜槽末端切线水平可以保证小球初速度沿水平方向;
(2)利用竖直方向的邻差公式结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小表达式;
(3)利用其竖直方向的位移公式结合其水平方向的位移公式可以求出初速度的大小。
【答案】(1)同一
(2)水平
(3)0.8
(4)不是
【解析】【解答】(1)实验时让小球多次从同一位置自由滚下;(2)按图安装好器材,注意调节斜槽末端切线水平;(4)由图可知a、b、c、d之间的时间间隔是相同的,因此根据匀变速直线运动的规律有△h=gT2
由题可知△h=L,代入解得
x=2L=v0T
解得
代入数据解得T=0.04s
v0=0.8m/s(4)竖直方向自由落体运动,根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有

因此a点不是抛出点;
【分析】(1)(2)保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,需用到重垂线;从同一位置静止释放,是为了使每次实验的小球具有相同的初速度;
(3)利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔,再利用水平位移求解水平速度;
(4)结合B点竖直方向的速度,利用自由落体运动公式求解运动的时间,再反向推导起始位置的坐标。
【答案】(1)A;C
(2)B
【解析】【解答】(1)A.应使坐标纸上竖线与重垂线平行,样在确定坐标轴和长度的测量更方便、准确,A符合题意;
B.斜槽轨道无须选用光滑的,只要每次小球都从同一位置静止释放,就能保证平抛时初速度相同,B不符合题意;
C.斜槽轨道末端切线须调整水平,这样才能使小球做平抛运动,C符合题意;
D.应将坐标纸上确定的点用光滑的曲线依次连接,D不符合题意。
故答案为:AC。(2)根据
可得0.5m下落所需时间
因此拍摄数量n= 6.3(个)
故答案为:B。
【分析】(1)保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,需用到重垂线;
(2)结合物体的水平速度和纸的水平距离求解点的个数即可。
【答案】(1)水平;同一
(2)10
【解析】【解答】(1)为了使小球做平抛运动,斜槽的末端水平,为了让小球多次重复同一平抛运动的轨迹,即平抛运动的初速度相同,则每次小球从同一位置由静止释放。
(2)设把照片缩小了 倍,根据

解得
【分析】(1)为了使小球初速度相同其沿水平方向,其斜槽末端必须切线水平,还需要从同一高度无初速度释放小球;
(2)利用竖直方向的邻差公式可以求出照片缩小的倍数。
【答案】AC;AC
【解析】【解答】(1)在“研究平抛物体运动”的实验中,需要测速度,所以测距离的刻度尺是必须的,为了检验小球从槽口飞出后是否做平抛运动,必须用重锤线,故需要用到是刻度尺和重锤线,故答案为:AC。(2)A.为了保证小球做平抛运动,斜槽的末端需保持水平,A符合题意;
B.斜槽不一定需要光滑,只要让小球从斜槽的同一高度由静止释放,保证有相同的平抛运动初速度即可,B不符合题意;
C.了保证小球初速度相等,每次让小球从斜槽的同一高度由静止释放,C符合题意;
D.小球运动时与木板上白纸接触会存在摩擦,影响小球的运动,对实验存在干扰,D不符合题意;
E.小球存在一定的半径,故平抛运动的起点应该是小球的球心位置,E错误。
【分析】(1)实验需要刻度尺以及重垂线;
(2)斜槽轨道不需要光滑,对实验没有影响;小球运动时不能与白纸相互接触,会产生阻力。
【答案】(1)A;B;D
(2)9.60;1.44;竖直向下
【解析】【解答】(1)为了保证小球的初速度水平,需调节斜槽的末端保持水平,A符合题意;
为了保证小球每次做平抛运动的初速度相等,小球每次必须从同一位置由静止释放,B符合题意;
小球做平抛运动时,不应与纸接触,避免摩擦改变运动轨迹,带来误差,C不符合题意;
将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成平滑曲线,并建立坐标,以便分析研究平抛运动,D符合题意。
故答案为:ABD。
(2)利用竖直方向上位移的逐差法,代入数据得
小球从a位置到d位置过程,速度的变化量大小
方向竖直向下。
【分析】(1)根据 “探究平抛运动规律”的实验原理以及注意事项选择正确的答案:
(2)平抛运动分解为竖直方向的匀变速直线运动,结合平抛运动相同时间间隔内的位移差得出时间间隔,结合匀变速直线运动的速度与时间的关系得出速度变化量。
【答案】(1)C
(2)A
(3)12m/s
【解析】【解答】(1)ABCD.斜槽末端是水平的,小球做平抛运动,要分解为水平和竖直方向的分运动,故方格纸应该水平竖直,坐标原点应该与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合,ABD不符合题意C符合题意。
故答案为:C。(2)A.坐标原点在小球处于槽口位置时球心在木板上的投影,A不符合题意;
B.高度过高或者过低,做平抛运动的轨迹就会处于坐标纸傍边的一部分,高度适当,速度适当,则描绘出的轨迹处于坐标纸的中间位置,B符合题意;
CD.把木板调整到竖直方向,使小球不和坐标纸接触产生摩擦,保证小球做的是平抛运动,CD符合题意;
故答案为:A.(3)在竖直方向上,汽车长度 ,根据
得曝光的时间间隔
则汽车离开平台的瞬时速度为大小为 。
【分析】(1)物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,方格应该与轨道相接水平放置;
(2)保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动;从同一位置静止释放,是为了使每次实验的小球具有相同的初速度;建立坐标系时应该以小球的圆心作为坐标系的原点;
(3)物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,利用竖直方向的距离求出运动时间,根据水平方向的位移求解初速度。
【答案】0.1;1.5;0.52或
【解析】【解答】(2)在竖直方向上,根据

则小球平抛运动的初速度
(3)由图丙可知
当 时,可得
【分析】(1)根据匀变速直线运动的位移差是定值得出时间间隔的表达式,并求出时间间隔;根据平抛运动水平方向的运动情况得出平抛运动初速度的大小;
(2)根据图像得出位移平方与 的关系式,从而得出任意角度时的x。
【答案】(1)水平;初速度相同
(2)1.5;2.5
【解析】【解答】(1)为了保证小球水平飞出,则斜槽的末端切线水平,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)在竖直方向上,根据
可得
则小球平抛运动的初速度为
B点竖直分速度
根据平行四边形定则知,B点的速度为
【分析】(1)为保证小球水平飞出,则斜槽末端切线水平,同一位置释放,保证小球初速度相同。
(2)根据小球水平方向做匀速直线运动和竖直方向做自由落体运动,根据运动学公式列方程求解。
【答案】(1)B
(2)A
(3)2.5
【解析】【解答】(1)A.斜槽轨道不一定要光滑,只要小球到达底端时速度相同即可,A不符合题意;
B.安装斜槽轨道时,其末端必须保持水平,以保证小球做平抛运动,B符合题意;
C.小球必须要从相同高度由静止释放,以保证到达底端时速度相同,C不符合题意;
D.描绘小球的运动轨迹时,应该用平滑曲线连接各点,D不符合题意。
故答案为:B。(2)根据x=v0t
y= gt2

可知y与x2的图线为过原点的倾斜直线,故答案为:A.(3)根据y1= gt12

根据y2= gt22

则小球的初速度为
已知y1=5.0cm=0.05m、y2=80.0cm=0.80m,△x=75.0cm=0.75m
代入上式解得v0=2.5m/s
【分析】(1)保持弹射器水平是为了使小球做平抛运动,而不是斜抛运动,需用到重垂线;
(2)物体做平抛运动,水平方向匀速运动,竖直方向自由落体运动,结合运动学公式分析求解即可;
(3)利用竖直方向的自由落体运动求解出相邻两个点的时间间隔,再利用水平位移求解水平速度。
【答案】(1)A;C
(2)C
(3)4.0
【解析】【解答】(1)为了保证小球做平抛运动,实验中必须保证斜槽末端水平;为了保证每次做平抛运动的初速度相同,每次应该让小球从同一高度由静止释放;小球的运动轨迹应为平滑的曲线;
故答案为:AC。
(2)小球做平抛运动,水平位移
竖直位移
因此
图像是一条过原点的直线;
故答案为:C。
(3)由

因此小球做平抛运动的初速度为
小球在 点时竖直方向的分速度
在 点的速度
【分析】(1)为了保证小球做平抛运动,其斜槽末端必须切线水平;为了保证小球做平抛运动的初速度相等则每次需要从同一位置无初速度释放小球;应该使用平滑曲线链接小球的轨迹点;
(2)小球做平抛运动,利用位移方程可以判别两个方向位移的关系为抛物线;
(3)利用平抛运动的位移公式可以求出运动的时间,结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小;结合速度的合成可以求出小球在C点速度的大小。
【答案】(1)B;C
(2)1:3;
【解析】【解答】(1)AB.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的.A不符合题意,B符合题意.
C.要让小球总是从同一位置无初速度释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点.C符合题意.
D.档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可,不需要等间距变化.D不符合题意.
(2) A点是抛出点,则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动,则AB和BC的竖直间距之比为1:3.
由于两段水平距离相等,故时间相等,根据y2﹣y1=gt2可知:
则初速度为:
【分析】(1)根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤。
(2)根据位移时间公式求出从抛出到到达A,B两点的时间,从而得出时间差,结合水平位移求出平抛运动的初速度。
【答案】(1)A;D
(2)0.60;0.65
【解析】【解答】(1)A.要使小球做平抛运动,必须保证斜槽末端水平,所以需要检查轨道末端槽口是否水平,A符合题意;
B.为保证小球水平抛出的初速度大小相同,小球应从同一位置由静止释放,B不符合题意;
C.竖直方向做自由落体,相等时间下降的距离变大,记录小球经过不同高度的位置时,每次不必严格地等距离下降,C不符合题意;
D.小球在同一竖直平面内做平抛运动,实验前应检查固定白纸的木板是否竖直,小球运动时避免摩擦阻力的影响,不应与木板上的白纸向接触,D符合题意;
(2)由图可知,从和水平位移相等,则时间间隔相等,竖直方向根据
代入数据解得相邻点间的时间间隔
初速度大小
竖直方向根据中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度得
小球在b点的速度大小
【分析】(1)每次需要从同一位置无初速度释放小球才能确保小球初速度相同,其挡板下降的距离不需要相等;
(2)利用竖直方向的邻差公式可以求出时间间隔,结合水平方向的位移公式可以求出初速度的大小,结合其平均速度公式及速度的合成可以求出b点速度的大小。
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