题目内容

为了探究平抛运动的规律，某同学设计如图所示的实验装置，两个完全相同的斜槽固定在同一竖直平面内，斜槽2的末端吻接一足够长的水平轨道，让两个完全相同小球同时从斜槽上滚下。

（1）有关该实验下列说法正确的是         
A．只能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动
B．只能验证平抛运动水平方向是匀速直线运动
C．既能验证平抛运动竖直方向是自由落体运动，又能验证水平方向是匀速直线运动
D．两小球释放点距斜槽末端的高度差应相等
（2）为使实验成功，给该同学提出两条合理的建议：①                              ，②                                   。
(1)   BD （选对得4分；选不全得2分，错选不得分）
(2)斜槽2的水平轨道光滑；两斜槽末端切线水平；两小球无初速释放。

试题分析：(1) 当两个球从相同高度差地方同时运动，球A进入水平端后将做平抛运动，球B进入水平端后做匀速运动，两球将会相碰，则说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动，故选项BD正确。（2）斜槽水平端要水平；斜槽尽量光滑；两球无初速度释放。
练习册系列答案
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（10分）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合外力F关系的实验，如图所示为实验装置图。为了实验操作方便他用一些回形针来替代细砂。他的主要实验步骤如下：

a．按图把实验器材安装好，不挂砂桶，反复移动木板下的垫木直到小车做匀速
b．把细线系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶，并在砂桶中放入10枚回形针（经测量每枚回形针的质量为m0=0.5g），接通电源，放在小车，打点计时器在被小车带动的纸带上打下一系列点，取下纸带，并在纸带上写上编号；
c．保持小车的质量M不变，多次改变砂桶中钓的回形针的数量n，再重复步骤b；
d．算出每条纸带对应的加速度的值；并记入下表中
e．用纵坐标表示加速度a，横坐标表示回形针的枚数n，根据表中数据作出a－n图线。


（1）如图所示为n=30时实验得到的纸带，这位同学已算出打点计时器打下计数点“l” 时纸带的速度为vl=0．54 m/s，请你继续算出打点计时器打下计数点“3”时纸带的速度v3=      m/s，表中第3次实验时小车运动的加速度大小为       m/s2。（均保留2位有效数字）。
（2）根据上表已描出部分数据点，请描出第3组数据并作出a随n变化的图线。        
（3）若作出的a－n图线的斜率为k，纵坐标轴上的截距为b，则可求得小车的质量为        ；砂桶的质量为          （结果用k、b及m0等字母表示）。
某物理兴趣活动小组利用如右图装置可以验证机械能守恒定律，实验中电火花打点计时器所用交流电源的频率为50 Hz，得到如下图所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，现测出A点距起点O（初速度为零）的距离为x0＝19.00cm，点A、C间的距离为x1＝8.36 cm，点C、E间的距离为x2＝9.88cm，取g= 9.8m/s2，测得重物的质量为100g。

（1）选取O、C两点为初末位置研究机械能守恒。重物减少的重力势能是___________J，打下C点时重物的动能是___________J（保留三位有效数字）；
（2）实验中，由于存在阻力作用，重物减少的重力势能总是大于重物增加的动能。依据实验数据来计算重物在下落过程中受到的平均阻力大小F＝_________N（保留一位有效数字）；
（3）根据纸带算出各点的速度v，测量出从O点开始下落的距离h，则以v2为纵坐标轴，以h为横坐标轴，画出的v2-h图像为图中的______。
（6分）在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图所示是一次记录小车车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。（电源频率为50Hz）

（1）根据运动学有关公式可求得：
vB=1.38m/s，vC＝    m/s，vD＝3.90m/s；（保留三位有效数字）
（2）若利用求得的数值作出小车的v-t图线（以打A点时开始计时），将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.10m/s，此速度的物理意义是                 。
某同学用如图所示的装置探究小车加速度与合外力的关系。图中小车A左端连接一纸带并穿过打点计时器B的限位孔，右端用一轻绳绕过滑轮系于拉力传感器C的下端，A、B置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上。不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量。实验时，先接通电源再释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。该同学在保证小车A质量不变的情况下，通过改变P的质量来改变小车A所受的外力，由传感器和纸带测得的拉力F和加速度a数据如下表所示。

次数
1
2
3
4
5
F/N
0.10
0.18
0.26
0.30
0.40
a/（m·s-2）
0.08
0.22
0.37
   
0.59
（1）第4次实验得到的纸带如图所示，O、A、B、C和D是纸带上
的五个计数点，每两个相邻点间有四个点没有画出，A、B、C、
D四点到O点的距离如图。打点计时器电源频率为50Hz。根据
纸带上数据计算出小车加速度a为__ m/s2。（保留二位小数）

（2）在实验中，     （选填“需要”或“不需要”）满足重物P的质量远小于小车A的质量。
（3）根据表中数据，在图示坐标系中做出小车加速度a与力F的关系图象（不要求答在答题卡上），根据图象推测，实验操作中重要的疏漏是     。
为了测量木块与木板间动摩擦因数，某小组使用位移传感器设计了如图所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离。位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的位移s随时间t变化规律，如图所示。

①根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度__________m／s，木块加速度__________m/s2；
②为了测定动摩擦因数，还需要测量的量是________；（已知当地的重力加速度g）
③为了提高木块与木板间动摩擦因数的测量精度，下列措施可行的是_________
A．A点与传感器距离适当大些
B．木板的倾角越大越好
C．选择体积较大的空心木块
D．传感器开始计时的时刻必须是木块从A点释放的时刻
某同学设计了一套实验装置，如图所示。在水平桌面上放置一个斜面，让小钢球从斜面上滚下，滚过桌面后小钢球便做平抛运动。在小钢球抛出后经过的地方，水平放置一块木板，木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录小钢球在白纸上的落点，桌子边缘小钢球经过的地方挂一条铅垂线。该同学想用这套装置测量小钢球飞离水平桌面时的速度，请你帮他完成测量步骤：
（1）要完成本实验，还需要的实验器材是____。
（2）实验步骤：①让小球从斜面上某一位置无初速度释放；
②_                     __                     _；
③                                             ；
④小球离开桌面的初速度表达式v=       。（用所测的物理量表达）
利用图甲装置研究平抛运动规律，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B球被松开，做自由落体运动。图乙是该装置某次实验的高速数码连拍照片，该相机每秒钟能拍摄20次，图中背景为边长为l=0.049m的正方形，分析照片：

（1）能说明A球在竖直方向做自由落体运动的证据是                        ；
（2）能说明A球在水平方向做匀速直线运动的证据是                        ；
（3）小球平抛运动的初速度大小为________m/s。（结果保留到小数点后两位）
（8分）根据探究“加速度与作用力、质量的关系” 实验，完善以下内容。
（1）为了保证细绳对小车的拉力是小车所受的合力，实验中必须对实验装置进行调节：将长木板   （填“有”或“无”）定滑轮的一端放在实验桌边，另一端抬起，调整高度，观察小车（带纸带）在木板上的运动情况，直到小车做           运动为止。
（2）打点计时器连续打两个点的时间间隔为      秒。

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