- 实验:研究平抛运动
- 共175题
如图所示是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光照片,如果图中每个小方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量,那么在小球的质量m、平抛的初速度大小V0、小球通过P点时的速度大小V和当地的重力加速度值g这四个未知量中,利用上述已知量和图中信息______
A、可以计算出m、v0和v
B、可以计算出v、v0和g
C、只能计出v0和v
D、只能计算出v0和g.
正确答案
相邻两个点的时间间隔为T=,在竖直方向上△y=gT2,g=
=
.
则小球平抛运动的初速度v0==
=3lf
P点在竖直方向上的分速度vPy==
=4lf
小球运动到P点的速度为v==5lf
质量无法求出,可以算出v、v0、g
故选B
如图,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移.
保持水平槽口距底板高度h=0.420m不变.改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中.
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成______关系,与______无关.
(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值t理==
=289.8ms发现理论值与测量值之差约为3ms.经检查,实验及测量无误,其原因是______.
(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竞发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t理′,但二者之差在3-7ms之间,且初速度越大差值越小.对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是______.
正确答案
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成正比,与时间无关.
(2)根据t=求解出的t偏小,是因为g值取值偏大.
(3)纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竞发现测量值t′依然大于自己得到的理论值t理′,但二者之差在3-7ms之间,且初速度越大差值越小.导致偏差的原因是时间测量时产生的系统误差.
故答案为:(1)正比,时间;(2)g取值10m/s2偏大;(3)时间测量时产生的系统误差.
关于“研究平抛运动”的实验,下列说法错误的是______
A.每次实验小球必须由静止释放
B.斜槽必须光滑,末端必须水平
C.选用小球的质量大些,实验测得的初速度会比较准确些
D.小球运动时不应与木板上的纸面相接触
若实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L.小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所 示,则小球平抛初速度的计算式为v0=______;小球经过c点时的速度为______(用L、g表示).
正确答案
(1)A、每次小球从斜槽的同一位置由静止释放,保证平抛运动的初速度相同,故A正确.
B、斜槽不一定需要光滑,只要由静止从同一位置释放即可,末端必须水平,保证小球的初速度水平,故B错误.
C、小球的质量越大,阻力对实验影响越小,实验测得的初速度越精确,故C正确.
D、小球运动时不应与木板上白纸接触,防止摩擦而改变运动的轨迹,故D正确.本题选错误的,故选B.
(2)根据△y=gT2得,T==
=
,则初速度v0=
=2
.
小球在c点竖直方向上的分速度vyc==
=2.5
,
则小球在c点的速率vc==
;
故答案为:B;2;
.
用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示,拍摄时,光源的频闪频率为10Hz,a球从A点水平抛出的同时,b球自B点开始下落,背景的小方格为相同的正方形。重力加速度取10m/s2,不计阻力。
(1)根据照片显示的信息,下列说法中正确的是_____。
A.只能确定b球的运动是自由落体运动
B.不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动
C.只能确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动
D.可以断定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成
(2)根据照片信息可求出a球的水平速度大小为_____m/s;当a球与b球运动了______s时它们之间的距离最小。
正确答案
(1)D
(2)1,0.2
某同学用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图2所示,图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表 0.10 m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3 之间的水平距离相等.
完成下列填空:(重力加速度g取10 m/s2)
(1)设P1、P2和P3的横坐标分别为x1、x2和x3,纵坐标分别为y1、y2和y3,从图2中可读出|y1-y2|=____m, |y1-y3|=_________m,|x1-x2|=_________m(保留两位小数).
(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动.利用 (1)中读取的数据,求出小球从P1运动到P2所用的时间为 __________s,小球抛出后的水平速度为_________m/s(均可用根号表示).
图1 图2
正确答案
(1)0. 61;1.61;0. 60
(2)0. 20;3. 0
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