题目内容

【题目】为了探究做平抛运动的物体在竖直方向的运动规律,某同学设计了下面一个实验。如图所示,OD为一竖直木板,小球从斜槽上挡板处由静止开始运动,离开O点后做平抛运动,右侧用一束竖直方向光照射小球,小球在运动过程中会在地面上留下影子。如图所示,用频闪照相机拍摄得到的影子的位置如图中的ABCDE点。现测得各点到A点的距离分别为19.9cm40.0cm60.2cm79.8cm,试根据影子的运动情况讨论小球在水平方向上的运动情况。

【答案】见解析

【解析】

小球在地面上留下的影子的运动情况反映了它在水平方向的运动情况,各点到点之间的距离为小球在对应时间内在水平方向上的位移,可以作出水平方向的位移一时间图像来判断小球在水平方向的运动情况,如图所示

由图像可以看出,小球水平方向的位移一时间图线为一条经过原点的直线,说明位移随时间均匀变化,即影子的运动为匀速直线运动,也就说明小球在水平方向的运动为匀速直线运动。

练习册系列答案
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【题目】用如图所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。

1)下列实验条件必须满足的有____________

A.斜槽轨道光滑

B.斜槽轨道末段水平

C.挡板高度等间距变化

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。

a.取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的________(选填最上端最下端或者球心)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时______(选填需要或者不需要y轴与重锤线平行。

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图所示,在轨迹上取ABC三点,ABBC的水平间距相等且均为x,测得ABBC的竖直间距分别是y1y2,则______(选填大于等于或者小于)。可求得钢球平抛的初速度大小为____________(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)。

3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是____________

A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹

B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹

C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹

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