- 实验:研究平抛运动
- 共175题
某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中,忘记记下小球抛出点的位置O,如图所示,A为物体运动一段时间后的位置.g取10 m/s2,根据图象可知平抛物体的初速度为_________;小球抛出点的位置O的坐标为__________.
正确答案
2 m/s ;(- 20,- 5)
(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,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.
①为了能较准确地描绘运动轨迹,操作时应注意:调节斜槽使其______,小球应______释放,取点画轨迹时应选取离抛出点比较______的点.
②关于本实验,下列说法正确的是:
A.记录小球位置用的横梁每次必须严格地等距离下降
B.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
C.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
D.实验中,记录小球位置的白纸不能移动
(2)如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5cm的小方格,重力加速度g取10m/s2.由图可知:照相机的闪光频率为______Hz;小球抛出时的初速度大小为______m/s.B点竖直方向的分速度为______m/s (此题保留两位有效数字)
正确答案
(1)①只有斜槽的末端保持水平,小球才具有水平初速度,其运动才是平抛运动;每次由静止释放小球,是为了使小球有相同的初速度,所以操作时应注意:调节斜槽使其末端水平,小球应用同一个位置由静止释放,取点画轨迹时应选取离抛出点比较远的点.
②A、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,因此横梁下降的距离不应是等距的.故A错误.
B、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,故B正确;
C、将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成平滑的曲线,故C错误;
D、因为要画同一运动的轨迹,所以记录小球位置的白纸不能移动,故D正确;
故选BD
(2)在竖直方向上有:△y=gT2,则T==
s=0.1s.所以f=
=10Hz;
水平方向做匀速运动,则v0==
=2.5m/s
B点的竖直方向的分速度vy==3m/s
故答案为:(1)①末端水平; 从同一个位置由静止释放; 远; ②BD;
(2)10; 2.5m/s; 3.0 m/s
如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置:
(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H,此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球,最终两小球同时落地.该实验结果可表明______
A.两小球落地速度的大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.两小球在空中运动时的加速度相等
(2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度,从斜槽同一位置释放小球,实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C,如图乙所示.图中O为坐标原点,B点在两坐标线交点,坐标xB=40cm,yB=20cm,A、C点均在坐标线的中点.则a小球水平飞出时的初速度大小为vo=______m/s;平抛小球在B点处的即时速度的大小vB=______m/s.
正确答案
(1)当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H,此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球,最终两小球同时落地,知运动时间相等,a球在竖直方向上的分运动与b小球的运动相同.故选BC.
(2)A点的横坐标为20cm,纵坐标为5cm,C点的横坐标为60cm,纵坐标为45cm.根据△y=gT2得,T==
s=0.1s
则平抛运动的初速度v0==
m/s=2m/s.B点竖直方向上的分速度vy=
m/s=2m/s.则B点的瞬时速度vB=
=2
≈2.83m.s.
故答案为:(1)BC,(2)2,2.83;
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、小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
(2)在该实验中,某同学记录了A、B、C三点,取A点为坐标原点,建立了如图所示的坐标系.平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出.那么A、B两点的时间间隔是______,小球平抛的初速度为______.(g=10m/s2)
正确答案
(1)只有斜槽的末端保持水平,小球才具有水平初速度,其运动才是平抛运动;每次由静止释放小球,是为了使小球有相同的初速度;如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹,使其不是平抛运动,故A、C、D选项正确,B选项中,每次释放小球的位置必须相同,以保证小球有相同的水平初速度;
故选为ACD
(2)A、B、C是平抛运动轨迹上的三个点,由水平位移可知:三个点时间间隔相等.
竖直方向:自由落体运动,因时间相等,由△h=gt2可得:t==
s
=1×10-1s
水平方向:匀速运动,则v0==
m/s=1m/s
所以初速度v0=1m/s
故答案为:0.1s;1m/s.
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.根据部分小球位置示意图,下列说法正确的是(g=10m/s2 )
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
正确答案
A、△y=gT2,T==
s=0.1s,所以闪光间隔为0.1s.故A正确.
B、A球水平速度为v0==1.5m/s,左边第二个球在竖直方向上的分速度vy=
m/s=1m/s,运动的时间t=
=0.1s.此时水平位移为x=v0t=0.15m,竖直位移为y=
gt2=0.05m,可知抛出点的坐标为(0,0).故B正确.
C、B球水平速度v0==
m/s=1.5m/s,右边1、3两个球在竖直方向上的位移为0.3m,右边第二个球在竖直方向上的分速度vy=
m/s=1.5m/s,则运动的时间t=
=0.15s,此时水平位移为x=v0t=0.225m,竖直位移为y=
gt2=0.1125m,所以抛出点的横坐标为
0.8+0.225m=1.025m.纵坐标为0.6-0.1125m=0.4875m.故C错误.
D、两球平抛运动的初速度都是1.5m/s.所以两小球是从斜槽的相同位置被静止释放的.
故本题答案为:ABD.
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