题目内容

(4分)图甲(a)是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验,用小锤敲击弹性金属片,小球A就沿水平方向飞出,做平抛运动;同时小球B被松开,做自由落体运动。图甲(b)是该装置一次实验的数码连拍照片,同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。

①由图甲(b)的数码连拍照片分析可知,做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是_______________________________。
②现在重新设计该实验,如图乙所示,光源位于S点,紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,不计空气阻力,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次)拍摄下来,如图丙所示。则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙中的___________(选填“(c)”或“(d)”)。
① 自由落体运动 ② d

试题分析:①本实验中A做平抛运动,B做自由落体运动,同一时刻两球处于同一高度,说明竖直方向运动情况相同,所以A竖直方向的分运动是自由落体运动.
②设经过时间t照相机拍摄一次,从抛出开始经时间t后到达C点,经时间2t后经过B点,如图所示:

根据几何关系有:  ①       ②
水平方向做匀速运动,所以 ③
竖直方向做自由落体运动,所以  ④
由①②③④得: ,即PG=GQ
所以小球的影像P在屏上移动情况应当是等间距的,故选d
练习册系列答案
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图1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源,打点的时间间隔用Δt表示.在小车质量M未知的情况下,某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量间的关系”.

(1)完成下列实验步骤中的填空:
①平衡小车所受的阻力:撤去砂和砂桶,调整木板右端的高度,用手轻拨小车,直到打点计时器打出一系列     的点.
②按住小车,在左端挂上适当质量的砂和砂桶,在小车中放入砝码.
③打开打点计时器电源,释放小车,获得带有点迹的纸带,在纸带上标出小车中砝码的质量m.
④按住小车,改变小车中砝码的质量,重复步骤③.
⑤在每条纸带上清晰的部分,每5个间隔标注一个计数点.测量相邻计数点的间距s1,s2,….求出与不同m相对应的加速度a.
⑥以砝码的质量m为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上做出-m关系图线.若加速度与小车和砝码的总质量成反比,则与m应成     关系(填“线性”或“非线性”).
(2)完成下列填空:
①本实验中,为了保证在改变小车中砝码的质量时,小车所受的拉力近似不变,悬挂砂和砂桶的总质量应满足的条件是     .
②如图2所示是该同学在某次实验中利用打点计时器打出的一条纸带,A、B、C、D是该同学在纸带上选取的连续四个计数点.该同学用刻度尺测出AC间的距离为S,测出BD间的距离为S.a可用S、S和Δt(打点的时间间隔)表示为a=     .
  
③图3为所得实验图线的示意图.设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为     ,小车的质量为     .
(10分)某同学用图中所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下:

a.安装好实验器材。
b.接通电源后,让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每两个打点间隔取一个计数点,如下图中0、1、2…、6点所示。

c.测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离,分别记作:S1、S2、S3、…、S6
d.通过测量和计算,该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。
e.分别计算出S1、S2、S3、…、S6与对应时间的比值
f.以为纵坐标、t为横坐标,标出与对应时间t的坐标点,画出—t图线。
结合上述实验步骤,请你完成下列任务:
①实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有                。(填选项代号)
A.电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源
C.刻度尺D.秒表
E.天平                   F.重锤
②将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图所示,则S2       cm,S5        cm。

③该同学在图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标,请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点,并画出—t图。

④根据—t图线判断,在打0计数点时,
小车的速度v0       m/s;
它在斜面上运动的加速度a=       m/s2

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