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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图甲所示为研究平抛运动的实验装置：
    （1）现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面．这个实验
     

    A．只能说明平抛运动的水平方向做匀速直线运动的规律
    B．只能说明平抛运动的竖直方向做自由落体运动的规律
    C．不能说明上述AB规律中的任何一条
    D．能同时说明上述AB两条规律
    （2）若在实验中利用频闪照相机得到小球做平抛运动的频闪照片，还可以用来验证机械能守恒定律，如图乙是小球实验中的部分位置的频闪照片．小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，已知小方格的边长L=1.6cm，频闪的频率为f=25Hz，则：
    ①小球平抛的初速度v0=
     
    m/s．小球在b点的速率为
     
     m/s（两空都取二位有效数字）．
    ②设小球的质量为m，重力加速度为g．为验证小球从b→c过程中机械能是否守恒，则应算出重力势能的减少量为
     
    ，动能的增加量为
     
     （用L、f、m、g表示），然后比较二者是否相等．
    分析：探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质．
    正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解bc两点的速率，从而求解．
    解答：解：（1）C在射出时碰撞开关S，两小球同时开始运动，C做平抛运动，E做自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，故ACD错误，B正确
    （2）①根据v0=
    x
    t
    ，x=2L，t=
    1
    f
    =
    1
    25
    s=0.04s
    代入可得：v0=0.80m/s
    b点竖直方向分速度vy=
    L+2L
    2T
    =
    3×1.6×10-2
    2×0.04
    =0.6m/s
    根据速度合成，b点的速率vb=
    v
    2
    0
    +
    v
    2
    y
    =
    		0．82+0．62
    =1.00m/s
    ②小球从b→c过程中，重力做正功，故重力势能减少△EP=mg×2L=2mgL
    动能增加量△EK=
    1
    2
    m
    v
    2
    c
    -
    1
    2
    m
    v
    2
    b
    =
    1
    2
    m(
    v
    2
    0
    +
    v
    2
    yc
    -
    v
    2
    0
    -
    v
    2
    yb
    )    =
    1
    2
    m(
    v
    2
    yc
    -
    v
    2
    yb
    )
    vyc=
    5L
    2T
    ，vyb=
    3L
    2T

    代入上式得：△EK=2m
    L2
    T2
    =2mf2L2
    故答案为：（1）B；（2）①0.80 m/s；1.0 m/s；②2mgL； 2mf2L2
    点评：本题考查了平抛物体的运动规律，要求同学们能从图中读出有用信息，并能够利用平抛运动规律解题，难度适中．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示是研究平抛运动的实验装置，图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据：
    （1）在图甲上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出来的．（g=9.8m/s2）
    利用重锤线作出Oy轴，过O点作Oy轴的垂线为Ox轴．
    利用重锤线作出Oy轴，过O点作Oy轴的垂线为Ox轴．

    （2）说明判别槽口切线是否水平的方法．
    将小球置于槽口，看小球是否左右运动
    将小球置于槽口，看小球是否左右运动

    （3）根据图中数据，求此平抛运动的初速度V0=
    1.6m/s
    1.6m/s
    ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图甲所示是研究平抛运动的实验装置，小球从轨道上一定高处静止释放，经过一段轨道后落下，利用该装置可以记录小球的运动轨迹．
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    （1）为保证实验成功，对轨道末端的要求是：
     
    水平（填“必须”或“不一定”）．
    （2）如图乙所示，在一张印有小方格的纸上记录了平抛运动轨迹，小方格的边长L=5.00cm．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
     
    （取g=9.8m/s2）．
    （3）在实验操作中要求小球多次重复运动，则每次小球
     
    从同一位置由静止开始运动（填“必须”或“不一定”）．

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