- 实验：研究平抛运动
- 共175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=10.00cm，这三点的竖直之间的距离分别为S1=4.78cm，S2=14.58cm.（重力加速度g=9.80m/s2）根据以上信息求：
（1）计算小球初速度v0的表达式为 （用题中所给字母表示）；
（2）小球初速度的测量值 m/s。
正确答案
（1）
（2）1.00
1）在“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示，下列说法正确的是______．
A．将斜槽的末端切线调成水平
B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C．斜槽轨道必须光滑
D．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好
2）如图2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记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm．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vo=______（用L、g表示），其值是______m/s（取g=10m/s2）．
正确答案
（1）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．为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，并不是超高越好．因此能减小实验误差的措施是AB选项；
故选AB．
（2）a、b、c、d是平抛运动轨迹上的点，平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动
由水平位移可知：四个点时间间隔相等．
竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由△h=gt2可得：t=
水平方向：匀速运动，则v0=
故答案为：2
在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，某甲和某乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显地看出：
（1）甲的实验错误：______ （2）乙的实验错误______．
正确答案
在探究实验中，让小球多次无初速度释放，从而能记下小球位置．从题中甲的记录纸可看出小球偏向上抛出，说明斜槽末端偏向上，所以不是平抛运动．而乙记录纸上却是不在同一根轨迹上，说明在多次释放小球时没有满足同一位置，所以导致这现象出现．
故答案为：（1）斜槽底部不水平；（2）释放小球的高度不同．
如图所示，在竖直平面内建立xOy直角坐标系，Oy表示竖直向上的方向，已知该平面内沿x
轴负方向足够大的区域存在匀强电场，现有一个质量为0.5kg，带电荷量为2.5×10-4C的小球从坐标原点O沿y轴正方向以某一初速度竖直向上抛出，它到达的最高点位置为图中Q点，不计空气阻力，g取10m/s2．
（1）指出小球带何种电荷；
（2）求匀强电场的电场强度大小；
（3）求小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能的改变量．
正确答案
（1）由图看出，小球沿x轴方向的位移向右，匀强电场方向沿x轴负方向，所以小球带负电．
（2）y方向：y=
x方向x=
x，y坐标为x=1.6m，y=3.2m
解得E=104N/C
（3）因落回用时与上升相等，
故落回x'=4x=6.4m
则W电=E•q•x'=16J
电势能减少16J
答：（1）小球带负电；
（2）匀强电场的电场强度大小为104N/C；
（3）小球从O点抛出到落回x轴的过程中电势能减少了16J．
（1）平抛物体运动的实验在安装实验装置过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是：______
A．保证小球运动的轨道是一条抛物线
B．保证小球在空中运动的时间每次都相等
C．保证小球飞出时，初速度是水平的
D．保证小球飞出时，速度既不太大也不太小
（2）下列哪些因素会使平抛运动实验中的误差增大______
A．球与斜槽之间有摩擦
B．安装斜槽时其末端不水平
C．坐标原点不是平抛的起点
D．计算初速度时在曲线上取的点距坐标原点太近
（3）如图是小球的平抛运动的闪光照片，图中每个小格的长度都是1.25cm，则闪光的时间间隔为：______小球的平抛初速度是______m/s，小球经过A点时的竖直方向的速度是______m/s．（g=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C正确．
故选：C．
（2）A、只要小球从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，由于每次摩擦力的影响相同，因此仍能保证球做平抛运动的初速度相同，对实验没有影响，故A错误；
B、安装斜槽末端不水平，则初速度不水平，使得小球的运动不是平抛运动，使得实验的误差增大，故B正确；
C、建立坐标系时，因为实际的坐标原点为小球在末端时球心在白纸上的投影，以斜槽末端端口位置为坐标原点，使得测量误差增大，故C正确；
D、根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远，可以减小偶然误差，故D错误．
故选：BC．
（3）根据匀变速直线运动的推论：△y=gT2
T=
水平方向：v0=
中间点竖直方向分速度是：vy=
则小球经过A点时的竖直方向的速度是v′=0.5+10×0.05=1m/s；
故答案为：（1）C；（2）BC；（3）0.05s；0.75；1．
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