(3)根據(jù)水平位移.求出小球平拋運動的初速度 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

試根據(jù)平拋運動原理設(shè)計測量彈射器彈丸出射初速度的實驗方法.提供實驗器材:彈射器(含彈丸,如圖);鐵架臺(帶有夾具);刻度尺.
(1)在安裝彈射器時應(yīng)注意:
彈射器必須水平放置
彈射器必須水平放置

(2)實驗中需要測量的量
水平位移x,豎直位移y
水平位移x,豎直位移y

(3)由于彈射器每次射出的彈丸初速不可能完全相等,在實驗中應(yīng)采取的方法是
多次測量求平均值
多次測量求平均值

(4)計算初速度的公式;
v0=
gx2
2y
v0=
gx2
2y

(5)在本實驗中,用一張印有小方格的紙記錄軌跡,小方格的邊長L=1.25cm,若小球在平拋運動途中的各個位置如圖中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度為v0=
0.7
0.7
m/s; b點的速度為vb=
0.875
0.875
m/s.(g=9.8m/s2

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實驗“探究平拋運動在水平方向上的運動規(guī)律”中,得到平拋運動軌跡的實驗步驟如下:

①在實驗桌上安裝好斜槽,調(diào)節(jié)其末端切線水平并伸出桌面外。

②在木板上固定白紙,把木板豎直固定在支架上并貼近實驗桌邊。

③將斜槽的末端投影到白紙上并標(biāo)上O,O點即為小球做平拋運動的坐標(biāo)原點。

④以O(shè)點為坐標(biāo)原點,根據(jù)重錘線方向畫出豎直向下的y軸,過O點作水平線為x軸。

⑤把小球從斜槽上的不同位置無初速釋放,觀察小球的運動軌跡。嘗試用有孔卡片確定小球經(jīng)過的位置,在從標(biāo)紙上記錄該點的位置。

⑥改變有孔卡片的位置,按上述的方法確定其他各點的位置,最后取下白紙。

⑦將白紙上的一系列點用光滑的曲線連接起來,得到小球做平拋運動的軌跡

(1)以上實驗步驟中,有兩個步驟是錯誤的,請指出是哪一步驟并說明應(yīng)如何改正?

A .               ▲                                             

B.                 ▲                                                

(2)糾正以上錯誤外,為了能更準(zhǔn)確地描繪運動軌跡,下面列出一些操作要求,將你認(rèn)為正確選項的前面字母填在橫線上:  ▲  。

A.實驗中可采用較大的木球以便于記錄其所經(jīng)過的位置

B.記錄小球位置用的有孔卡片每次必須嚴(yán)格地等距離下降

C.小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸

D.光滑的曲線連接所記錄的點(位置)時,不必保證曲線經(jīng)過每一個點

(3)若實驗中,記錄了y軸的位置,但忘了記下坐標(biāo)原點,還能否根據(jù)所得的曲線確定平拋的初速度?  ▲(選填“能”或“不能”)。

(4)為了確定小球在不同時刻所通過的位置,有同學(xué)采用了如下方法:如圖所示的裝置,在一塊平木板上固定復(fù)寫紙和白紙,豎直立于槽口前某處,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下,小球撞在木板上留下痕跡A;又將木板向后移距離x,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下,小球撞在木板上留下痕跡B;再將木板再向后移距離x,小球再次從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下,得到痕跡C。測得木板每次后移距離x A、B間距離y1 ,AC間距離y2 ,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,根據(jù)以上直接測量的物理量可求得小球的初速度為  ▲  。

 

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實驗“探究平拋運動在水平方向上的運動規(guī)律”中,得到平拋運動軌跡的實驗步驟如下:
①在實驗桌上安裝好斜槽,調(diào)節(jié)其末端切線水平并伸出桌面外。
②在木板上固定白紙,把木板豎直固定在支架上并貼近實驗桌邊。
③將斜槽的末端投影到白紙上并標(biāo)上O,O點即為小球做平拋運動的坐標(biāo)原點。
④以O(shè)點為坐標(biāo)原點,根據(jù)重錘線方向畫出豎直向下的y軸,過O點作水平線為x軸。
⑤把小球從斜槽上的不同位置無初速釋放,觀察小球的運動軌跡。嘗試用有孔卡片確定小球經(jīng)過的位置,在從標(biāo)紙上記錄該點的位置。
⑥改變有孔卡片的位置,按上述的方法確定其他各點的位置,最后取下白紙。
⑦將白紙上的一系列點用光滑的曲線連接起來,得到小球做平拋運動的軌跡
(1)以上實驗步驟中,有兩個步驟是錯誤的,請指出是哪一步驟并說明應(yīng)如何改正?
A .                ▲                                             
B.                 ▲                                                
(2)糾正以上錯誤外,為了能更準(zhǔn)確地描繪運動軌跡,下面列出一些操作要求,將你認(rèn)為正確選項的前面字母填在橫線上:  ▲ 。
A.實驗中可采用較大的木球以便于記錄其所經(jīng)過的位置
B.記錄小球位置用的有孔卡片每次必須嚴(yán)格地等距離下降
C.小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸
D.光滑的曲線連接所記錄的點(位置)時,不必保證曲線經(jīng)過每一個點
(3)若實驗中,記錄了y軸的位置,但忘了記下坐標(biāo)原點,還能否根據(jù)所得的曲線確定平拋的初速度?  ▲(選填“能”或“不能”)。
(4)為了確定小球在不同時刻所通過的位置,有同學(xué)采用了如下方法:如圖所示的裝置,在一塊平木板上固定復(fù)寫紙和白紙,豎直立于槽口前某處,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下,小球撞在木板上留下痕跡A;又將木板向后移距離x,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下,小球撞在木板上留下痕跡B;再將木板再向后移距離x,小球再次從斜槽上緊靠擋板處由靜止滑下,得到痕跡C。測得木板每次后移距離xA、B間距離y1 ,AC間距離y2 ,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,根據(jù)以上直接測量的物理量可求得小球的初速度為 ▲  。

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在做“研究平拋運動”的實驗中,為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置,實驗時用了如右圖所示的裝置.
先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙.將該木板豎直立于水平地面上,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡B
;
又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,再得到痕跡C.
若測得木板每次移動距離x=10.00 cm,A、B間距離y1=5.02 cm,B、C間距離y2=14.82 cm.請回答以下問題(g=9.80 m/s2)
(1)實驗中,下列說法正確的是_________。
A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽軌道必須光滑
C.斜槽軌道末端可以不水平
D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些
(2)根據(jù)以上直接測量的物理量求得小球初速度的表達(dá)式為v0=__________.(用題中所給字母表示)
(3)小球初速度的值為v0=__________ m/s.

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在做“研究平拋運動”的實驗中,為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置,實驗時用了如右圖所示的裝置.

先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平,在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙.將該木板豎直立于水平地面上,使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A;將木板向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,小球撞在木板上得到痕跡B

;

又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x,小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放,再得到痕跡C.

若測得木板每次移動距離x=10.00 cm,A、B間距離y1=5.02 cm,B、C間距離y2=14.82 cm.請回答以下問題(g=9.80 m/s2)

(1)實驗中,下列說法正確的是_________。

A.應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下

B.斜槽軌道必須光滑

C.斜槽軌道末端可以不水平

D.要使描出的軌跡更好地反映真實運動,記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些

(2)根據(jù)以上直接測量的物理量求得小球初速度的表達(dá)式為v0=__________.(用題中所給字母表示)

(3)小球初速度的值為v0=__________ m/s.

 

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一、單項選擇題,本題共5小題,每小題3分,共15分.每小題只有一個選項符合題意.

1.C  2.C   3.B   4.D   5.B

二、多項選擇題:本題共4小題,每小題4分,共16分,每小題有多個選項符合題意.全部選對的得4分,選對但不全的得2分,選錯或不答的得0分.

6.BCD   7.BD   8.BC   9.AD 

三、簡答題.本題共2題,共計20分.

10.(共12分)

(1)交流電源(或電源)     1分

(2)平衡摩擦力              1分                
(3)B                                   2分 

  (4)GK(學(xué)生只要取勻速部分均為正  確)                 2分 

  (5)                               2分

作圖:要求明確標(biāo)注坐標(biāo)軸的物理量,合理設(shè)置標(biāo)度,并用尺規(guī)作圖 (2分)

所作圖線應(yīng)通過原點,     (1分)

在誤差容許的范圍內(nèi),圖像是經(jīng)過原點的直線,說明Wn與vn2成正比(1分)

11.(8分)(1)相等   (2) 0.05s  (3) 1m/s  (4) 0.075s

四、解答題.本題共5題,共計69分.解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟,直接寫出最后答案的不得分.

12.(12分)(1)在圖(a)情況下,對箱子有

   

由以上三式得F=120 N      (2分)

 (2)在圖(b)情況下,物體先以加速度a1做勻加速運動,然后以加速度a2做勻減速運動直到停止.對物體有

解之得s2=2.88 m(2分)

13.(12分)解:(1)                 (2分)

得                           (2分)

                               (2分)

(2)                        (2分)

                            (2分)

                           (2分)

14.(12分)(1)a==8 m/s2                       (2分)

mg-f=ma                               (2分)

f=mg-ma=160N                         (2分)

(2)大約是39.5格,所以h=39.5´4=158 m        (2分)

Wf=mgh-mv2=1.25´105 J                   (4分)

15.(15分)(1)根據(jù)胡克定律F1 = kx1 得x1 =     (3分)

(2)B剛要離開地面時,B受彈簧彈力F2和重力作用處于靜止?fàn)顟B(tài),則

F2 = m2g            (1分)

F - F2 -m1g = m1a       (1分)

a=   (2分)

(3)B剛要離開地面時,彈簧的伸長量為x2

kx2 = m2g  此過程中以A為研究對象,根據(jù)動能定理

WF +WG + W=m1-0                         (2分)

重力和拉力做功分別為   WG = - m1g(x1+ x2)    WF =F(x1+ x2 ) 

得W =m1+ (m1g ?F) g                   (2分)

(4)分析題意可知,B不再上升,表明此時A和C的速度為零,C已降到最低點.

以A、C和彈簧為研究對象,根據(jù)機械能守恒定律,彈簧彈性勢能增加量為

ΔEp = m3g(x1+ x2) - m1g(x1+ x2)                         (2分)

 得ΔEp = ( m3g- m1g) g

彈力對A所做的功W = -ΔEp= (m1g - m3g)  g    (2分)

16.(18分)解(1)由題意可知,ABO為等邊三角形,則AB間距離為R,小物塊從AB做自由落體運動,根據(jù)運動學(xué)公式有

                                               (2分) 

                                         (2分)

BC,只有重力做功,據(jù)機械能守恒定律

                          (4分)

C點,根據(jù)牛頓第二定律有

  

代入數(shù)據(jù)解得                     (3分)

據(jù)牛頓第三定律可知小物塊到達(dá)C點時對軌道的壓力FC=3.5N   (1分)

(2)滑塊從C點到進(jìn)入小孔的時間

                                   (2分)

                (2分)

  (3)在小球平拋的時間內(nèi),圓桶必須恰好轉(zhuǎn)整數(shù)轉(zhuǎn),小球才能鉆入小孔

……)(n=1,2,3……)   (2分)

 

 

 

 

 


同步練習(xí)冊答案