- 实验:研究平抛运动
- 共175题
如图,是用闪光照相法拍照的一个平抛小球的照片,照相机每隔相等时间曝光一次,拍照时,不能保持底片的上边缘是水平,请用合理的办法确定图中重力加速度方向(保留作图痕迹).若图距与实际距离之比为1:10,则曝光时间间隔是______S,小球平抛的初速度大小为______m/s.(g取10m/s2)
正确答案
作图如图所示.
量出h1、h2、x的距离乘以10,根据h2-h1=gT2,则T=,代入数据解得T=1s.
根据v0==1.3m/s.
故答案为:把首末两点相连并且等分,各等分点与对应顺序的照片上点相连即重力加速度所在直线,并标明方向.1S 1.3±0.1m/s.
在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系.平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出.
那么小球平抛的初速度为______,小球抛出点的坐标为______.(g=10m/s2)(注明单位)
正确答案
根据△y=gT2得,T==
s=0.2s.
则小球平抛运动的初速度v0==
m/s=1.5m/s.
小球经过B点竖直方向上的分速度vyB==
m/s=4m/s.
从抛出点运动到B点的时间t==0.4s.
则抛出点到B点的水平位移x=v0t=0.6m,则抛出点的横坐标为0.3-0.6=-0.3m=-30cm.
抛出点到B点的竖直位移y=gt2=
×10×0.16m=0.8m,则抛出点的纵坐标为0.6-0.8m=-0.2m=-20cm.
故答案为:1.5m/s,(-30cm,-20cm)
如图所示为一研究平抛物体运动的闪光照片的示意图,照片与实际大小的比例为1:10,对照片中小球的位置进行测量,相邻闪光像点之间的水平距离均为0.5cm,标号1点与3点的竖直距离为1.5cm,标号3点与5点的竖直距离为2.5cm,则小球抛出的水平初速度为________m/s,若小球刚要抛出时,开始闪光照相,则标号为1的像点为第________个像点(包括起始点)。(g=10m/s2)
正确答案
0.5;3
在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:______________。
(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不同
(c)每次必须由静止释放小球
(d)记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
(e)小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(f)将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)若用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途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)。
正确答案
(1)ace
(2)
(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,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________。
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不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)某学生在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置O,A为物体运动一段时间后的位置,根据图示,求出物体做平抛运动的初速度为________m/s。
正确答案
(1)ACE
(2)2.0
(1)在做平抛实验的过程中,小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹,如图是小球做平抛运动的闪光照片,图中每个小方格的边长都是0.54cm,已知闪光频率是30Hz,那么重力加速度g=___________m/s2,小球的初速度是___________m/s,球过A点时的速率是___________m/s。(小数点后保留二位)
(2)如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tanθ图象,g=10m/s2。则:由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=___________。实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为___________。
正确答案
(1)9.72,0.49,0.81
(2)1m/s,m
(1)在做《研究平抛物体运动》这一实验时,实验装置如图1甲所示,
①下列说法中正确的是______
A.安装斜槽的木板时,一定要检查木板是否水平
B.安装斜槽的木板时,只要注意将木板放稳
C.每次实验时都要将小球从同一位置由静止释放
D.每次实验时可以将小球从不同位置由静止释放
②用描迹法研究平抛物体运动的规律时,应选用下列各组器材中的哪一组______
A.铁架台,方木板,斜槽和小球,秒表,米尺和三角尺,重锤和细线,带孔卡片
B.铁架台,方木板,斜槽和小球,天平,米尺和三角尺,白纸和图钉,带孔卡片
C.铁架台,方木板,斜槽和小球,千分尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片
D.铁架台,方木板,斜槽和小球,米尺和三角尺,重锤和细线,白纸和图钉,带孔卡片
③根据上图乙中的数据,可计算出此平抛物体运动的初速度v0大小是______m/s.
(2)某学生用如图2所示实验装置做“验证牛顿第二定律”实验中,保持小车质量不变,测得小车的加速度a和拉力F的数据如下表所示.
①根据表中的数据在下图中画出a-F图线.
②把图线延长,看看图线是否通过原点?如果不通过原点,试分析在操作过程中可能遗漏了哪个步骤:
______
______
______.
正确答案
(1)①只有斜槽的末端保持水平,小球才具有水平初速度,其运动才是平抛运动;每次在同一位置由静止释放小球,是为了使小球有相同的水平初速度;如果小球在运动过程中与木板相接触就会改变它的运动轨迹,使其不是平抛运动,所以木板不仅要放平稳还要在竖直平面内.故A、C选项正确,D选项中,每次释放小球的位置必须相同,以保证小球有相同的水平初速度;
故选为AC
②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、白纸之外,还需要的是器材是米尺、重垂线.米尺的作用是能读出轨迹上某点的坐标.重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面内,使其与小球运动平面平行.
故选D;
③O、A、B是平抛运动轨迹上的三个点,由题意可知O点是抛出点.
竖直方向:由自由落体运动可得,h=gt2,则有t=
=
s =0.2s
水平方向:匀速运动,则v0==
m/s=1.6m/s
所以初速度v0=1.6m/s
故答案为:1.6m/s.
(2)在实验中利用控制变量法去控制质量一定,运用实验数据去探究小车的合力与加速度的关系.由实验数据进行描点,然后平滑连接各点.如图所示
从图象描点法发现,图象没有结过原点.当有了拉力,却还没有加速度.说明还没出现合外力.原因可能是没有去平衡摩擦力,或者平衡摩擦力不足.
图甲是研究平抛运动的实验装置示意图,小球从斜面上一定高度处从静止释放,经过一段水平轨道后落下。图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据:
(1)在实验中,需要小球重复运动。每次都使小球从同一位置开始运动的原因是______。
(2)根据图乙中数据,可以算出此平抛运动的初速度v0=______m/s。(g=10m/s2,保留两位有效数字)
(3)如图丙所示,在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸来记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则到达b点时的瞬时速度大小为vb=______m/s。(g=10m/s2,保留两位有效数字)
正确答案
(1)保证小球作平抛的初速度相同
(2)1.6
(3)0.71
下列图像是某同学在研究平抛物体的运动中利用闪光照片得到的图像,图中每小方格边长表示2.5cm,请你据图判断和计算下列问题:
(1)由图像可知,该同学实验时物体抛出的速度方向不是水平的,而是沿水平___________(填“向上”或“向下”)倾斜;
(2)该照相机两次闪光的时间间隔为___________s。
正确答案
(1)向上
(2)0.05
(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,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上__________。
A.调节斜槽使其末端保持水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)作出平抛运动的轨迹后(如图,O为抛出点),为算出其初速度,实验中需用刻度尺测量的物理量有__________和__________,其初速度的表达式为v0=__________。
正确答案
(1)ACE
(2)x,y,x
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