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题型:简答题
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简答题

如图所示,有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变,在装置两侧都装上完全相同的斜槽A、B,但位置有一定高度差,白色与黑

色的两个相同的小球都由斜槽某位置静止开始释放.实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系,得到如图所示的部分小球位置示意图.

(1)观察改进后的实验装置可以发现,斜槽末端都接有一小段水平槽,这样做的目的是______.

(2)(多选题)根据部分小球位置示意图,下列说法正确的是______

(A)闪光间隔为0.1s

(B)A球抛出点坐标(0,0)

(C)B球抛出点坐标(0.95,0.50)

(D)两小球是从斜槽的相同位置被静止释放的

(3)若两球在实验中于图中C位置发生碰撞,则可知两小球释放的时间差约为______s.

正确答案

(1)斜槽末端都接有一小段水平槽,是为了保证小球水平抛出,做平抛运动.

故答案为:保证小球水平抛出.

    (2)A、根据△y=gT2得,T==s=0.1s.故A正确.

         B、横坐标为0.15m的小球在竖直方向上的分速度vy==1m/s.则运行的时间t==0.1s.所以A球抛出点的坐标为(0,0).故B正确.

         C、横坐标为0.80m的小球在竖直方向上的分速度vy==1.5m/s.则运行的时间t==0.15s.水平分速度v0=m/s=1.5m/s.则此时B球的水平位移x=v0t=1.5×0.15m=0.225m,竖直位移y=gt2=×10×0.152m=0.1125m.所以B球抛出点的坐标为:(1.025,0.4875).故C错误.

        D、两球在水平方向上相等时间间隔内的位移相等,则初速度相等,是从斜槽的相同位置被静止释放的.故D正确.

故选ABD.

   (3)小球B运动到横坐标为0.80m时的时间为0.15s,则小球B运动到C处的时间为0.25s,小球A运动到横坐标为0.15m的时间为0.1s,则小球A运动到C处的时间为0.4s,则△t=0.4-0.25s=0.15s.

故答案为:0.15.

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题型:填空题
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填空题

某同学通过实验对平抛运动进行研究,他在坐标纸上记录了抛物线轨迹的一部分,如图所示。O点不是抛出点,x轴沿水平方向,由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是__________________m/s,抛出点的坐标为___________________(g取10m/s2)。

正确答案

4;(-0.8m,-0.2m)

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题型:填空题
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填空题

如图甲所示,水平桌面上固定有一位于竖直平面内的弧形轨道A,其下端的切线是水平的,轨道的厚度可忽略不计.将小铁块B从轨道的固定挡板处由静止释放,小铁块沿轨道下滑,最终落到水平地面上.若测得轨道末端距离水平地面的高度为h,小铁块从轨道飞出到落地的水平位移为x,已知当地的重力加速度为g.

(1)小铁块从轨道末端飞出时的速度v=______.

(2)若轨道A粗糙,现提供的实验测量工具只有天平和直尺,为求小铁块下滑过程中克服摩擦力所做的功,在已测得h和x后,还需要测量的物理量有______(简要说明实验中所要测的物理量,并用字母表示).小铁块下滑过程中克服摩擦力所做功的表达式为W=______.(用已知条件及所测物理量的符号表示)

(3)若在竖直木板上固定一张坐标纸(如图乙所示),并建立直角坐标系xOy,使坐标原点O与轨道槽口末端重合,y轴与重垂线重合,x轴水平.实验中使小铁块每次都从固定挡板处由静止释放并沿轨道水平抛出.依次下移水平挡板的位置,分别得到小铁块在水平挡板上的多个落点,在坐标纸上标出相应的点迹,再用平滑曲线将这些点迹连成小铁块的运动轨迹.在轨迹上取一些点得到相应的坐标(x1、y1)、(x2、y2)、(x3、y3)…,利用这些数据,在以y为纵轴、x为横轴的平面直角坐标系中做出y-x2的图线,可得到一条过原点的直线,测得该直线的斜率为k,则小铁块从轨道末端飞出的速度v=______.(用字母k、g表示)

正确答案

(1)在竖直方向

由h=gt2得,t=

     在水平方向

      v==x

(2)还需要测量的物理量有小铁块沿轨道下滑的高度H和小铁块的质量m.

 因为根据功能关系得

     小铁块下滑过程中克服摩擦力所做功W=mgH-mv2=mgH-

(3)由x=vt、y=gt2得到

    轨迹方程为y=x2

   则y-x2的图线是过原点的直线,其斜率k=

故v=

故本题答案是:

(1)x

(2)小铁块沿轨道下滑的高度H和小铁块的质量m;mgH-

(3)

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填空题

如图,在实验中画出的平抛运动轨迹上任取水平距离均为ΔS的三点A、B、C,ΔS=0.2m,这三点的竖直之间的距离分别为S1=0.1m,S2=0.2m,则平抛运动的小铁珠初速度为___________m/s;小铁珠在B点速度为___________m/s (重力加速度g=10m/s2)。

正确答案

2,2.5

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题型:填空题
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填空题

在“研究平抛物体的运动”实验时:

(1)在图1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.保证小球运动的轨道是一条抛物线

(2)某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图2所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为10cm,则由图可求得拍摄时每______s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为______m/s,经过b点时速度大小为______m/s;(g取10m/s2

正确答案

(1)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,故ACD错误,B正确.

故选:B.

(2)平抛运动可分解为:竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动;

在竖直方向:由△h=gt2可得:t====0.1s

小球的初速度:v0===2m/s,

在竖直方向上:vyb===1.5m/s

小球经过b点时的速度大小:vb===2.5m/s

故答案为:(1)B;(2)0.1;2;2.5.

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填空题

利用图1中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落.打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.

①为了测得重物下落的速度和加速度,还需要的实验器材有______.(填入正确选项前的字母)

A.天平B.秒表C.米尺D.弹簧测力计

②打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上,图2为实验中打出的一条纸带,从起始点O开始,将此后连续打出的7个点依次标为A、B、C、D….打点计时器打F点时,重物下落的速度为______m/s,该重物下落的加速度为______m/s2.(结果保留两位有效数字)

正确答案

①打点计时器测速度需要测量位移,需要刻度尺.故选C.

②vF==m/s=1.16m/s

设AB、BC、CD、DE、EF、FG的位移分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6则:a==9.60m/s2

故答案为:①C;②1.16,9.60

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简答题

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物理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.

正确答案

竖直方向:小球做匀加速直线运动,根据推论△x=aT2

       y2-y1=gT2,得T=

   水平方向:小球做匀速直线运动,则有

     v0==x

    代入解得v0=1m/s

故本题答案是(1)x   (2)1m/s

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题型:填空题
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填空题

(1)下列哪些因素会使“探究平抛运动的规律”实验的误差减小______

A.使小球与斜槽间尽量光滑

B.安装斜槽时使其末端水平

C.建立坐标系时,应以小球离开斜槽末端时小球的球心为坐标原点

D.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取离原点O较近的点

(2)如图所示为某次实验所描绘的平抛物体运动的轨迹,A、B、C三点的坐标为A(0.35m,0.05m)、B( 0.70m,0.20m)、C(1.05m,0.45m).试根据以上的测量结果计算:物体做平抛运动的初速度v0为______m/s;B点竖直的速度为______m/s.(g=10m/s2,结果保留2位有效数字)

正确答案

(1)A、实验中必须保证小球做平抛运动,而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用.所以斜槽轨道必须要水平,至于是否光滑没有影响,只要能抛出就行.因此斜槽末端没有保持水平会增大实验误差的,故A错误,B正确;

C、建立坐标系时,以小球经过槽的末端时的球心为坐标原点可以减小误差,故C正确;

D、在曲线上找一点,利用水平位移与竖直位移来求出抛出速度,但要求位移大小尽量大点儿.因此D会增大实验误差的,故D错误.

故选BC;

(2)由图可知,物体由A→B和由B→C运动过程中水平方向位移相等,x=0.35m,所以所用的时间也相等,

△y=gT2,由图可知△y=0.25-0.15m=0.1mcm,代入解得,T=0.1sx=v0T,代入解得:v0=3.5 m/s,

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:

vBy==2 m/s.

所以vB==m/s=4.0m/s

故答案为:(1)BC;(2)3.5;4.0

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填空题

如图所示,用数码相机记录物体做平抛运动的部分轨迹,背景方格的边长为5cm,重力加速度g=10m/s2.该数码相机每秒钟拍摄______帧照片.物体运动中水平速度的大小为______.

正确答案

在竖直方向:hBC-hAB=2l=0.1m

所以g△t2=0.1m

解得:△t=0.1 s.f==10 Hz.

水平方向是匀速直线运动,

v0====1.5m/s

故答案为:10.1.5

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填空题

某实验小组根据“平抛运动规律”测量玩具手枪的子弹射出枪口的速度,由于手头只有1m长的刻度尺,不便测量子弹飞行的水平位移,他们将实验做了以下改进:让子弹从枪口水平射出,在飞行途中穿过两块竖直平行放置的薄板P、Q,两板相距为L,P板距枪口距离为S,测出子弹穿过两薄板后留下的C、D两孔间的高度差为h,不计空气及薄板阻力,请你用S、L,h表示出子弹射出枪口的速度V0=______.

正确答案

从开始到C研究,设开始一段下降的高度为hx

根据hx=gt2得,t=,则s=v0

从开始到D研究,根据h+hx=gt′2,解得t′=

则有:s+L=v0

联立①②两式解得v0=

故答案为:

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填空题

(1)在做“探究平抛运动的规律”的实验中,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

(2)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.

①观察图1可知,他的失误之处是______

②他根据记录建立坐标系,运用y=gt2/2和x=V0t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”).

(3)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2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,g=10m/s2).

正确答案

(1)A、为保证每次平抛初速度相同,应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下,故A正确.

B、斜槽轨道可以不光滑,故B错误.

C、斜槽轨道末端水平小球才做平抛运动,故C错误.

D、要使描出的轨迹更好地反映真实的运动,记录的点应适当的多一些,故D正确.

故选:AD.

(2)①观察图1可知,他的失误之处是:应该以小球球心在方格纸上的水平投影为坐标原点,而不能以斜槽末端为坐标原点;

②由于阻力的作用小球平抛运动时的加速度a略小于g,

运用y=gt2计算出的t=,g偏大则计算出t的值偏小,

v0=,t偏小则V0偏大;

(3)竖直方向:△y=gT2,(40-15-15)×10-2=10×T2得:T=0.1s

则V0===1m/s

vBy==2m/s,即gt=2m/s 则t=0.2s

h=gt2=0.2m x=v0t=0.2×1=0.2m

则横坐标为:0.1-0.2=-0.1m=-10cm

纵坐标:15cm-20cm=-5cm

故初始位置的坐标为:(-10,-5)

故答案为:(1)AD(2)应该以小球球心在方格纸上的水平投影为坐标原点;偏大(3)1m/s;

(-10,-5).

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填空题

在“研究平抛运动”的实验中,某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置,取A点为坐标原点,各点的位置坐标如图所示,当g取10m/s2时,小球平抛的初速度为______,小球抛出点的位置坐标为______.

正确答案

根据△y=gT2得,T==s=0.1s.

则平抛运动的初速度v0==m/s=1m/s.

B点竖直方向上的分速度vy==m/s=2m/s

则小球运动到B点的时间t==0.2s

所以B点的水平位移x=v0t=0.2m=20cm,竖直位移y=gt2=×10×0.04m=0.2m=20cm.小球抛出点的位置坐标为(-10cm,-5cm).

故答案为:1m/s,(-10cm,-5cm).

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填空题

在“研究平抛物体的运动”实验中,某同学在建立直角坐标系时,如图所示有一处失误,假设他在安装实验装置和进行其他操作时准确无误.

(1)观察图可知,他的失误之处是:______.

(2)他根据所建立坐标系记录的数据,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”)

正确答案

(1)由图可以看出该同学错误地将坐标原点取在槽口处.坐标系原点应建立在飞离斜槽口的小球重心处,即在槽口上方r(r为球半径)处.

(2)由于坐标原点偏下,所以在计算飞行时间时t=偏小,而v0=应比真实值偏大.

故答案为:(1)将坐标原点取在槽口处;(2)偏大.

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填空题

下列是两组做“研究平抛运动”的实验题,(选项不一定是一个答案).

(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,通过描点法画小球作平抛运动的轨迹.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.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

(2)如图所在研究平抛运动时,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.将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:______

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.

正确答案

(1)A、要小球做平抛运动,小球的初速度必需沿水平方向,故必需使斜槽的末端保持水平,故A正确.

B、由于一次只能确定小球的一个位置,故要多次释放小球才行,而每次小球的轨迹必需相同,即每次平抛运动的初速度要相同,所以每次释放小球的位置必须相同.故B错误.

C、只有每次小球都由静止释放,才能保证小球每次都以相同的初速度做平抛运动.故C正确.

D、将球的位置记录在纸上后,取下纸并用平滑的曲线将这些点连接,所以平抛运动的轨迹是抛物线.故D错误.

故选AC.

(2)由于A、B两球同时开始下落且同时落地,故两物体在竖直方向的运动规律相同,由于B球做自由落体运动,故A球在竖直方向的分运动是自由落体运动.

故C正确.

故选C.

故答案为:(1)AC;(2)C.

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题型:填空题
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填空题

在“研究平抛物体的运动”实验中,在固定斜槽时,应该使______,每次释放小球的位置

应该______.如图是小球做平抛运动时的一闪光照片,该照片记下平抛小球在运动中的几个位置O、A、B、C,其中O为小球刚作平抛运动时初位置,O D为竖直线,照片的闪光间隔是s,小球的初速度为______m/s(g=10m/s2图中小方格均为正方形).

正确答案

当斜槽末端切线水平时,小球脱离槽口后才做平抛运动,只要小球从同一高度、无初速开始运动,才能保证球做平抛运动的初速度相同,

设每格方格的长度为l,由图可知:△h=(3-1)l=2l,闪光时间内水平位移x=3l,

在竖直方向有:△h=gt2,解得:l=m

在水平方向有:v0==m/s=0.5m/s

故答案为:斜槽末端水平;相同;0.5

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