(3)根据水平位移.求出小球平抛运动的初速度 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法.提供实验器材:弹射器(含弹丸,如图);铁架台(带有夹具);刻度尺.
(1)在安装弹射器时应注意:
弹射器必须水平放置
弹射器必须水平放置

(2)实验中需要测量的量
水平位移x,竖直位移y
水平位移x,竖直位移y

(3)由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等,在实验中应采取的方法是
多次测量求平均值
多次测量求平均值

(4)计算初速度的公式;
v0=
gx2
2y
v0=
gx2
2y

(5)在本实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm,若小球在平抛运动途中的各个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度为v0=
0.7
0.7
m/s; b点的速度为vb=
0.875
0.875
m/s.(g=9.8m/s2

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实验“探究平抛运动在水平方向上的运动规律”中,得到平抛运动轨迹的实验步骤如下:

①在实验桌上安装好斜槽,调节其末端切线水平并伸出桌面外。

②在木板上固定白纸,把木板竖直固定在支架上并贴近实验桌边。

③将斜槽的末端投影到白纸上并标上O,O点即为小球做平抛运动的坐标原点。

④以O点为坐标原点,根据重锤线方向画出竖直向下的y轴,过O点作水平线为x轴。

⑤把小球从斜槽上的不同位置无初速释放,观察小球的运动轨迹。尝试用有孔卡片确定小球经过的位置,在从标纸上记录该点的位置。

⑥改变有孔卡片的位置,按上述的方法确定其他各点的位置,最后取下白纸。

⑦将白纸上的一系列点用光滑的曲线连接起来,得到小球做平抛运动的轨迹

(1)以上实验步骤中,有两个步骤是错误的,请指出是哪一步骤并说明应如何改正?

A .               ▲                                             

B.                 ▲                                                

(2)纠正以上错误外,为了能更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.实验中可采用较大的木球以便于记录其所经过的位置

B.记录小球位置用的有孔卡片每次必须严格地等距离下降

C.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

D.光滑的曲线连接所记录的点(位置)时,不必保证曲线经过每一个点

(3)若实验中,记录了y轴的位置,但忘了记下坐标原点,还能否根据所得的曲线确定平抛的初速度?  ▲(选填“能”或“不能”)。

(4)为了确定小球在不同时刻所通过的位置,有同学采用了如下方法:如图所示的装置,在一块平木板上固定复写纸和白纸,竖直立于槽口前某处,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹A;又将木板向后移距离x,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹B;再将木板再向后移距离x,小球再次从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,得到痕迹C。测得木板每次后移距离x AB间距离y1 ,AC间距离y2 ,已知当地的重力加速度为g,根据以上直接测量的物理量可求得小球的初速度为  ▲  。

 

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实验“探究平抛运动在水平方向上的运动规律”中,得到平抛运动轨迹的实验步骤如下:
①在实验桌上安装好斜槽,调节其末端切线水平并伸出桌面外。
②在木板上固定白纸,把木板竖直固定在支架上并贴近实验桌边。
③将斜槽的末端投影到白纸上并标上O,O点即为小球做平抛运动的坐标原点。
④以O点为坐标原点,根据重锤线方向画出竖直向下的y轴,过O点作水平线为x轴。
⑤把小球从斜槽上的不同位置无初速释放,观察小球的运动轨迹。尝试用有孔卡片确定小球经过的位置,在从标纸上记录该点的位置。
⑥改变有孔卡片的位置,按上述的方法确定其他各点的位置,最后取下白纸。
⑦将白纸上的一系列点用光滑的曲线连接起来,得到小球做平抛运动的轨迹
(1)以上实验步骤中,有两个步骤是错误的,请指出是哪一步骤并说明应如何改正?
A .                ▲                                             
B.                 ▲                                                
(2)纠正以上错误外,为了能更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.实验中可采用较大的木球以便于记录其所经过的位置
B.记录小球位置用的有孔卡片每次必须严格地等距离下降
C.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
D.光滑的曲线连接所记录的点(位置)时,不必保证曲线经过每一个点
(3)若实验中,记录了y轴的位置,但忘了记下坐标原点,还能否根据所得的曲线确定平抛的初速度?  ▲(选填“能”或“不能”)。
(4)为了确定小球在不同时刻所通过的位置,有同学采用了如下方法:如图所示的装置,在一块平木板上固定复写纸和白纸,竖直立于槽口前某处,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹A;又将木板向后移距离x,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹B;再将木板再向后移距离x,小球再次从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,得到痕迹C。测得木板每次后移距离xAB间距离y1 ,AC间距离y2 ,已知当地的重力加速度为g,根据以上直接测量的物理量可求得小球的初速度为 ▲  。

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在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如右图所示的装置.
先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B

又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.
若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间距离y1=5.02 cm,B、C间距离y2=14.82 cm.请回答以下问题(g=9.80 m/s2)
(1)实验中,下列说法正确的是_________。
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B.斜槽轨道必须光滑
C.斜槽轨道末端可以不水平
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
(2)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0=__________.(用题中所给字母表示)
(3)小球初速度的值为v0=__________ m/s.

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在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置,实验时用了如右图所示的装置.

先将斜槽轨道的末端调整水平,在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸.将该木板竖直立于水平地面上,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B

又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C.

若测得木板每次移动距离x=10.00 cm,A、B间距离y1=5.02 cm,B、C间距离y2=14.82 cm.请回答以下问题(g=9.80 m/s2)

(1)实验中,下列说法正确的是_________。

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

B.斜槽轨道必须光滑

C.斜槽轨道末端可以不水平

D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

(2)根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为v0=__________.(用题中所给字母表示)

(3)小球初速度的值为v0=__________ m/s.

 

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一、单项选择题,本题共5小题,每小题3分,共15分.每小题只有一个选项符合题意.

1.C  2.C   3.B   4.D   5.B

二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分,每小题有多个选项符合题意.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,选错或不答的得0分.

6.BCD   7.BD   8.BC   9.AD 

三、简答题.本题共2题,共计20分.

10.(共12分)

(1)交流电源(或电源)     1分

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

  (4)GK(学生只要取匀速部分均为正  确)                 2分 

  (5)                               2分

作图:要求明确标注坐标轴的物理量,合理设置标度,并用尺规作图 (2分)

所作图线应通过原点,     (1分)

在误差容许的范围内,图像是经过原点的直线,说明Wn与vn2成正比(1分)

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

四、解答题.本题共5题,共计69分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,直接写出最后答案的不得分.

12.(12分)(1)在图(a)情况下,对箱子有

   

由以上三式得F=120 N      (2分)

 (2)在图(b)情况下,物体先以加速度a1做匀加速运动,然后以加速度a2做匀减速运动直到停止.对物体有

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)大约是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)根据胡克定律F1 = kx1 得x1 =     (3分)

(2)B刚要离开地面时,B受弹簧弹力F2和重力作用处于静止状态,则

F2 = m2g            (1分)

F - F2 -m1g = m1a       (1分)

a=   (2分)

(3)B刚要离开地面时,弹簧的伸长量为x2

kx2 = m2g  此过程中以A为研究对象,根据动能定理

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

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

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

(4)分析题意可知,B不再上升,表明此时A和C的速度为零,C已降到最低点.

以A、C和弹簧为研究对象,根据机械能守恒定律,弹簧弹性势能增加量为

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

 得ΔEp = ( m3g- m1g) g

弹力对A所做的功W = -ΔEp= (m1g - m3g)  g    (2分)

16.(18分)解(1)由题意可知,ABO为等边三角形,则AB间距离为R,小物块从AB做自由落体运动,根据运动学公式有

                                               (2分) 

                                         (2分)

BC,只有重力做功,据机械能守恒定律

                          (4分)

C点,根据牛顿第二定律有

  

代入数据解得                     (3分)

据牛顿第三定律可知小物块到达C点时对轨道的压力FC=3.5N   (1分)

(2)滑块从C点到进入小孔的时间

                                   (2分)

                (2分)

  (3)在小球平抛的时间内,圆桶必须恰好转整数转,小球才能钻入小孔

……)(n=1,2,3……)   (2分)

 

 

 

 

 


同步练习册答案