- 曲线运动
- 共20011题
在如图所示的装置中，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，将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验结果是两小铁球同时到达E处发生碰撞。增加或者减小轨道M的高度，只改变小铁球P到达桌面时速度的竖直方向分量的大小，再进行实验，结果两小铁球总是发生碰撞。试分析回答该实验现象说明了什么？
正确答案
答：平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，各分运动具有独立性。
某物理实验兴趣小组采用下列实验装置研究平抛物体的运动规律。
（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。为探究平抛物体的运动规律，某同学做了下面的实验：如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体，两球同时落到地面，这个实验
[ ]
A．只能说明上述规律中第①条
B．只能说明上述规律中第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）如图2所示，在“研究平抛物体运动”实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图4中的a、b、c、d所示，则小球平抛运动的初速度v0=____________m/s，小球在b点的速率是____________m/s。（取g=10m/s2）
正确答案
（1）B
（2）1，1.25
如图所示，在用斜槽轨道做“探究平抛运动的规律”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。
（1）为了能较准确地描出运动轨迹，下面列出了一些操作要求，不正确的是
[ ]
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可以不同
C、每次必须由静止释放小球
D、小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（2）下图为某同学描绘的平抛运动轨迹，O点为抛出点，则小球的初速度v0=____________m/s，B点的竖直速度VBY=____________m/s（重力加速度取g=10m/s2）
正确答案
（1）B
（2）0.6，2
在“验证牛顿运动定律”的实验中，采用如图1所示的实验装置，小车及车中砝码的质量用M表示，盘及盘中砝码的质量用m表示，小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出．
（1）当M与m的大小关系满足______时，才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力．
（2）一组同学在做加速度与质量的关系实验时，保持盘及盘中砝码的质量一定，改变小车及车中砝码的质量，测出相应的加速度，采用图象法处理数据．为了比较容易地检查出加速度a与质量M的关系，应该做a与______的图象．
（3）如图（a），甲同学根据测量数据做出的a-F图线，说明实验存在的问题是______．
（4）乙、丙同学用同一装置做实验，画出了各自得到的a-F图线，如图（b）所示，两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同？______．
（5）已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，每相邻两个计数点间还有4个点未画出，利用图2给出的数据可求出小车下滑的加速度a=______．（结果保留三位有效数字）
正确答案
（1）以整体为研究对象有mg=（m+M）a
解得a=
以M为研究对象有绳子的拉力F=Ma=
显然要有F=mg必有m+M=M，故有M＞＞m，即只有M＞＞m时才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力．
（2）根据牛顿第二定律F=Ma，a与M成反比，而反比例函数图象是曲线，而根据曲线很难判定出自变量和因变量之间的关系，故不能作a-M图象；但a=
故a与
（3）图中没有拉力时就产生了加速度，说明平衡摩擦力时木板倾角过大．
（4）由图可知在拉力相同的情况下a乙＞a丙，
根据F=ma可得m=
（5）每两点之间还有4个点没有标出，所以相邻计数点间的时间间隔T=0.1s
根据作差法得：a=
故答案为：（1）M≫m；（2）
（1）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，为了能准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是______．
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．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）为了探究影响平抛运动水平射程的因素，某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验，实验数据记录如下表：
以下探究方案符合控制变量法的是______．
A．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
B．若探究水平射程与高度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
C．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为1、3、5的实验数据
D．若探究水平射程与初速度的关系，可用表中序号为2、4、6的实验数据
（3）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．则：
由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=______m/s．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______m．
若最后得到的图象如图c所示，则可能的原因是（写出一个即可）______．
正确答案
A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．
B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．故B错误，C正确．
D、因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条（或凹槽）下降的距离不应是等距的，故D错误；
E、实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线．故F错误，E正确．
故选ACE．
（2）A、若探究水平射程与高度的关系，应控制水平初速度不变，可用表中序号为1、3、5的实验数据，故A正确，B错误；
C、若探究水平射程与初速度的关系，应控制抛出点的高度高度不变，可用表中序号为1、2的实验数据，故CD错误；
故选A
（3）物体在竖直方向上有：
y=
联立解得：
x=
由图可知
解得：v=1m/s；
当斜面倾角θ=60°时，设斜面长度为L，有：
Lsin60°=
水平方向：Lcos60°=v0t ②
由①②得：
L=0.7m
由图c可知，图象的斜率增大，故说明
故答案为：（1）A C E．（2）A．
（3）1；0.70；释放位置变高（或释放时有初速度）．
在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，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，则小球平抛的初速度的计算式为V0=____________，（用L、g表示），其值是____________。（取g=10m/s2）
正确答案
某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去)，已知小方格纸的边长L=2.5 cm。取10 m/s2，请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
(1)小球从a→b，b→c，c→d所经历的时间是________；
(2)小球平抛运动的初速度v0=________；
(3)从抛出点到b点所经历的时间是________。
正确答案
（1）0.05 s
（2）1.0 m/s
（3）0.075 s
在做“研究平抛物体的运动”的实验中，用如图所示的装置，先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该木板竖直立于紧靠槽口处。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；将木板向远离槽口方向平移距离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方向平移距离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均为x＝10.00cm。A、B间距离y1＝4.78cm，B、C间距离y2＝14.58cm。（g取9.80m/s2）
（1）根据以上直接测量的量求得小球初速度为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）。
正确答案
（1）x
（2）1.0
（1）在探究平抛运动规律的实验中，下列哪些因素对探究初速度有影响______
A．弧形轨道末端不水平B．弧形轨道不光滑
C．坐标原点不在抛出点D．实验小球为轻质小球
（2）如图为一小球作平抛运动的频闪照片的一部分．图中背景方格的边长均为5cm．如果g取10m/s2，则闪光的时间间隔是______S，小球经过B点时的速度大小为______m/s．
正确答案
（1）A、弧形轨道末端不水平，小球抛出后不做平抛运动，而是做斜抛运动，对求出的速度有影响，故A正确；
B、只要每次释放小球的位置相同，轨道末端水平，弧形轨道是否光滑对实验没有影响，故B错误；
C、只要小球做平抛运动，根据描出的轨迹求初速度，与坐标原点的选择无关，故C错误；
D、实验小球为轻质小球，空气阻力对小球影响较大，对初速度有影响，故D正确；
故选：AD．
（2）由图示可知，A、B、C三个点间的水平位移均相等，为x=3L，这3个点是等时间间隔点．
在竖直方向上，相邻两点间的位移差△y=5L-3L=2L；
由匀变速运动的推论△y=gt2，可得：2L=gt2，
解得：t=
初速度：v0=
由匀变速直线运动的推论可得：
vyB=
则B点速度vB=
故答案为：（1）AD；（2）0.1；2.5．
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
（1）由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=___________ m/s；
（2）若最后得到的图象如图c所示，则可能的原因是（写出一个）___________。
正确答案
（1）1
（2）释放位置变高（释放时有初速度）
一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如下图所示的一部分曲线，
于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得
（1）物体从A到B所用的时间T=_________s。
（2）物体抛出时的初速度为_________m/s。
（3）物体经过B点时速度为__________m/s。
（4）物体抛出点到A点的水平距离为__________m。
正确答案
（1）0.1
（2）2
（3）2.5
（4）0.1
（1）在做“研究平抛物体的运动”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。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，其中正确的是
[ ]
A．实验所用的斜槽要尽量光滑，以减小摩擦
B．通过调节使斜槽的末端保持水平
C．每次释放小球的位置可以不同
D．每次必须由静止释放小球
（2）如图所示：为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分，背景标尺每小格表示5cm，则由照片求得的平抛运动的水平速度为____________________m/s。（
正确答案
B；1
如图a所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图，已知当地的重力加速度g=10m/s2。
（1）图b是实验测得的数据描绘的某物体做平抛运动的轨迹，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 ____________m/s。
（2）在另一次实验中将白纸换成方格纸，已知每一小方格边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置A、B、C，如图c所示，则该小球做平抛运动的初速度为_____________m/s。
正确答案
（1）1.2
（2）2
在做《研究平抛物体运动》这一实验时，实验装置如图甲所示，
（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。
正确答案
（1）AC
（2）D
（3）1.6
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）
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