题目内容

15．某同学设计了一个探究平抛运动特点的家庭实验装置，如图所示．在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上同一位置静止释放滚下，滚过桌面后钢球便做平抛运动．在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画出），板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点．桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线．已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下探究钢球水平分速度的特点．
（1）从下列实验器材中选出完成本实验还需要的器材（填字母）B．
A．秒表      B．米尺      C．天平
（2）从下列的表述中选择要完成本实验的步骤（按顺序填字母）BEF．
A．测出斜面的高度H和小球在水平桌面上运动的距离L；
B．将小球置于同一位置静止释放，记录小球落到木板上的位置，测量该位置与铅垂线间的水平距离s以及水平桌面与木板上表面的垂直距离h；
C．将小球置于同一位置静止释放，记录小球落到木板上的位置，测量该位置与铅垂线间的水平距离s以及小球运动的时间t；
D．重复步骤C，做多次测量，分别得到s和t的平均值$\overline{s}$和$\overline{t}$
E．重复步骤B，做多次测量，分别得到s和h的平均值$\overline{s}$和$\overline{h}$；
F．调节木板调整支架，改变h，重复E步骤；
G．调节木板调整支架，改变h，重复D步骤；
H．称出小球的质量
（3）为得到平抛运动水平分速度特点，需要通过实验得到的关系是B（填字母）
A．$\overline{s}$∝$\sqrt{H}$    
B．$\overline{s}$∝$\sqrt{\overline{h}}$     
C．$\overline{s}$∝H   
D．$\overline{s}$∝$\overline{h}$  
E．$\overline{s}$∝$\overline{t}$
（4）本实验除了实验中测量量的误差之外，其他的可能产生误差是 （写出一个可能的原因即可）小球轨迹不重复；或桌面或斜面摩擦因数有差异；或小球运动过程中受空气阻力的影响等．

分析 （1）根据实验的原理得出实验中需要测量的物理量，从而确定还需的器材．
（2）根据所需测量的物理量，确定实验的步骤，注意不需要测量小球的质量，斜面的高度以及小球在水平面上运动的距离，运动的时间不需要测出，可以结合h求出．
（3）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，h决定了运动的时间，结合水平位移和时间的关系确定平抛运动在水平方向上的速度特点．
（4）根据实验的原理确定产生误差的原因．

解答 解：（1）该实验中平抛运动的时间由高度得出，不需要秒表，也不需要测量小球的质量，不需要天平，需要用刻度尺测量水平位移和水平桌面与木板上表面的垂直距离，故选：B．
（2）实验中让小球从斜槽的同一位置由静止释放，记录小球落到木板上的位置，测量该位置与铅垂线间的水平距离s以及水平桌面与木板上表面的垂直距离h，重复该步骤，做多次测量，分别得到s和h的平均值$\overline{s}$和$\overline{h}$；然后再改变h，重复该步骤，不需要测量斜面的高度以及小球在水面上运动的距离，故B、E、F正确，A、C、D、G、H错误．
故选：BEF．
（3）根据$\overline{h}=\frac{1}{2}g{\overline{t}}^{2}$得，$\overline{t}=\sqrt{\frac{2\overline{h}}{g}}$，则水平位移$\overline{s}=v\overline{t}=v\sqrt{\frac{2\overline{h}}{g}}$，
可知若$\overline{s}$∝$\sqrt{\overline{h}}$，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．
（4）本实验除了实验中测量量的误差之外，其他的可能产生误差是小球轨迹不重复；或桌面或斜面摩擦因数有差异；或小球运动过程中受空气阻力的影响等．
故答案为：（1）B，（2）BEF，（3）B，（4）小球轨迹不重复；或桌面或斜面摩擦因数有差异；或小球运动过程中受空气阻力的影响等．

点评 解决本题的关键知道实验的原理，抓住水平方向上的位移之比是否等于时间之比来判断水平方向上是否做匀速直线运动．

练习册系列答案
相关题目
7．我国计划于2020年发射“火星探测器”，若探测器绕火星的运动、地球和火星绕太阳的公转视为匀速圆周运动，相关数据见表格，则下列判断正确的是（　　）
行星行星半径/m行星质量/kg行星公转轨道半径/m行星公转周期
地球6.4×106 6.0×1024 R地=1.5×1011 T地
火星3.4×106 6.0×1023 R火=2.3×1011 T火
A．T地＞T火
B．火星的“第一宇宙速度”小于地球的第一宇宙速度
C．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度
D．探测器绕火星运动的周期的平方与其轨道半径的立方之比与$\frac{{{T}_{火}}^{2}}{{{T}_{地}}^{2}}$相等
6．如图1所示，电阻为r=0.5Ω的导体棒MN置于水平平行导轨上，用导线将导轨与阻值为R=1.5Ω的电阻相连，不计导轨及导线的电阻，导轨所在区域内存在垂直方向的匀强磁场，规定磁场方向竖直向下为正，在0～4s时间内磁感应强度的变化情况如图2所示，已知MN左侧磁场面积是0.5m2，导体棒MN始终处于静止状态下列说法正确的是（　　）
A．在0～2s时间内，导体棒MN受到的摩擦力方向相同
B．在1～3s时间内，ab间电压值不变
C．在2s时，通过电阻R的电流大小为0
D．在1～3s时间内，通过电阻R的电荷量为0.1C
3．任何一个运动着的物体，小到电子、质子，大到行星、太阳，都有一种波与之对应，波长是λ=$\frac{h}{p}$，式中p是运动物体的动量，h是普朗克常量，人们把这种波叫做德布罗意波．现有一个德布罗意波长为λ1的物体1和一个德布罗意波长为λ2的物体2，二者相向正撞后粘在一起，已知|p1|＜|p2|，则粘在一起的物体的德布罗意波长为多少？
10．如图甲所示，在两块间距为L、板长均为$\sqrt{3}$L的固定水平金属板之间，存在方向垂直纸面向外的匀强磁场；两板的右侧存在范围足够大、方向垂直纸面向内的匀强磁场．当两板不带电时，让质量为m、电荷量为q的带正电粒子流从两板左端连线的中点O以初速度v0水平向右射入板间，结果粒子恰好打到下板的中点．现将下板接地，上板的电势φ随时间t的变化规律如图乙所示，其中U=$\frac{2mv_0^2}{3q}$，t=0时刻从O点射入的经时间t0恰好从下板右边绝缘射出．粒子打到板上均被板吸收，粒子所受的重力及粒子间的相互作用均不计．
（1）求两板间磁场的磁感应强度大小B；
（2）若两磁场的磁感应强度大小相等，且粒子P恰能回到O点，求右侧磁场沿初速度方向的宽度d应满足的条件和T的最小值Tmin．
20．如图所示，水平地面上有一L型滑板ACB，A到地面的竖直高度为h=1.8m．滑板右端C到固定障碍物D的距离为x=1m，滑板左端加上水平向右的推力F=144N的同时，有一小物块（可视为质点）紧贴竖直板的A点无初速释放．若滑板撞到障碍物D时立即撤去力F，滑板以原速率反弹．小物块最终落在地面上．滑板质量M=3Kg，物块质量m=1Kg，滑板与物块及地面间的动摩擦因数均为0.4（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：
（1）物块落地时速度的大小和方向；
（2）物块落地时到滑板C端的距离．
7．小明站在水平地面上，手握不可伸长的、长度为L的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．圆心为O点，O点正下方有一点A，OA距离为3L．
（1）如果小球恰好能通过最高点且此时轻绳被剪断，则小球落地点到A点的水平距离为多少？
（2）以不同的力度甩动手腕，使小球在最低点获得大小不同的速度，当小球每次运动到最低点B时，绳子被剪断，小球水平飞出并打到A点右侧竖直挡板上，挡板到A点的水平距离为2L，则当小球从B点水平飞出的初速度为多大时，小球打到挡板上的速度最小？在这种情况下，绳子在剪断前的瞬间受到小球的拉力为多大？
（3）在第（2）问中，小球以最小速度打到挡板上并反弹，碰撞后水平分速度反向，但大小不变，竖直分速度的大小和方向均不变，则小球落地时到A点的水平距离为多少？
4．甲、乙两颗圆球形行星半径分别为R和2R，质量分别为M和2M，若不考虑行星自转的影响，下述判断正确的是（　　）
A．质量相同的物体在甲、乙行星表面所受万有引力大小F甲＞F乙
B．两颗行星表面的重力加速度g甲＞g乙
C．两颗行星的卫星的最大环绕速度v甲＞v乙
D．两颗行星的卫星的最大环绕速度v甲＜v乙
5．如图所示是一定质量的O2在0℃和100℃时分子数与分子速率的图象．从图象中可以得到的正确结论是（　　）
A．曲线甲是O2在0℃时的图象
B．无论是0℃还是100℃，中等速率的氧气分子占大多数
C．存在某一速率，0℃和100℃时氧气分子数相等
D．100℃时O2分子的速率都大于0℃时O2分子的速率
E．曲线甲对应的O2分子的总动能大于曲线乙对应的O2分子的总动能

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网