- 实验:研究平抛运动
- 共175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).
某同学做平抛实验,描出一段轨迹,他在轨迹上自上而下取A、B、C三点,已知A、B两点的竖直位移为0.15m,水平位移为0.1m,B、C两点的竖直位移为0.6m,水平位移为0.2m,则该同学得到的平抛物体的初速度为______,抛出点到A点的水平距离为______,竖直距离为______.
正确答案
平抛运动水平方向的匀速直线运动,AB水平位移为0.1m,BC水平位移为0.2m,则从A到B的时间为从B到C时间的一半,
设AB的时间为t,则BC的时间为2t,
设A点竖直方向速度为vyA,则有:
hAB=vyAt+gt2=0.15m
hAC=vyA3t+g(3t)2=0.75m
解得:t=0.1s,vyA=1m/s,
平抛运动水平方向做匀速直线运动,则
v0==
=1m/s
抛出点到A点运动的时间t′==
=0.1s,则
抛出点到A点的水平距离为x′=v0t′=1×0.1=0.1m,
抛出点到A点的竖直距离为h′=gt′2=
×10×0.01=0.05m
故答案为:1m/s;0.1m;0.05m
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)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、根据对B选项的论述可知,C正确;
D、若小球运动时与木板上的白纸接触,将会使其轨迹改变,导致所描述平抛轨迹不准确,故D正确.
本题选错误的,故选B.
(2)O点为抛出点,所以在竖直方向上有:h=gt2,将h=20cm=0.2m带人得t=0.2s,
所以:vBy=gt=2m/s
水平方向:x=v0t,将x=12cm=0.12m带入得v0=0.6m/s.
故答案为:0.6,2.
验证平抛运动过程中的机械能守恒。平抛运动的闪光照片可以用来验证机械能守恒,图甲是一小球做平抛运动的闪光照片的一部分,图中背景小方格的实物边长可以用游标卡尺测量,图乙是卡尺的读数部分的示意图,由图乙可知小方格的边长是L=___________mm。如果相机的闪光频率为f,小球的质量为m,当地重力加速度g已知,那么小球在a→b→c→d的整个过程中减少的重力势能为___________,增加的动能为___________(这两空用字母L、f、m、g表示),这样代入数据就可以验证平抛运动过程中的机械能守恒。
正确答案
50.15,6mgL,6mf2L2
(1)在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是______.
A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸
D.天平 E.弹簧秤 F.重垂线
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滑下
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
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来
(2)甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表V(量程为1.5V,内阻很大),电阻箱R(0-99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.
①先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数Ul,保持电阻箱示数不变,______,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1=______.
②甲同学已经测得电阻Rl=4.8Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的-
图线,则电源电动势E=______V,电阻R2=______Ω.
③利用甲同学设计的电路和测得的电阻Rl,乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出于相应的-
图线,根据图线得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围______(选填“较大”、“较小”或“相同”),所以______同学的做法更恰当些.
正确答案
(1)做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、游标卡尺、斜槽、铅笔、坐标纸、图钉之外,还需要的是器材是重垂线.它的作用是确保小球抛出是在竖直面内运动,坐标纸可以找出小球的准确位置;故选CF;
(2)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.同时要让小球总是从同一位置释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,然后将这几个点平滑连接起来.故选 AD
(2)①由题意可知,本实验中没有给出电流表,故应是电压表与电阻箱求电源电动势和内电阻的;实验中应充分利用电阻值及串并联电路的规律得出表达式;为了多测数据,应再将S2切换到b;
由闭合电路的欧姆定律可知:
E=U1+(R1+R2)
E=U2+R2
联立解得:
R2=r;
②根据E=U+(R1+R2),有
=
+
,
比照直线方程y=kx+b,有截距=b=0.7,
所以,E=1.43();
斜率k==4.2,
又k=,已测出R1=4.8Ω,求得R2=1.2Ω
③若开关打在b处,则电压表测量的为电阻箱与R1两端的电压,因定值电阻的分压作用,使电压表测量范围减小,故实验中误差较多,故应选择甲同学的做法;
故答案为:(1)CF,AD;
(2)①r;②1.43;1.2;③较小; 甲
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