题目内容
【题目】在研究平抛运动的实验中,某同学记录了小球运动过程中经过的A、B、C、D、E、F、G点的位置,相邻两点的时间间隔均为=0.05s。取A点为坐标原点,以+x方向表示水平初速度方向,以+y方向表示竖直向下方向,实验记录如下表。
标号n | A | B | C | D | E | F | G |
t/s | 0 | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
x/m | 0 | 0.024 | 0.051 | 0.073 | 0.098 | 0.126 | 0.150 |
y/m | 0 | 0.042 | 0.108 | 0.198 | 0.314 | 0.454 | 0.617 |
(1)作出x—t图象如图甲所示,小球平抛运动的水平初速度大小是_______m/s;
(2)根据表格中数据可知,t=0.10s时,小球的竖直分速度大小是____________m/s;
(3)以t为横坐标,为纵坐标,作出—t图象如图11乙所示,可得直线斜率的数值k=4.86,其单位是__________,该处重力加速度g=____________m/s2。
【答案】0.5 1.57 m/s2 9.72
【解析】
(1)依据平抛运动水平方向做匀速直线,结合x与t图象,即可求解初速度大小;
(2),可计算某时刻速度的竖直分量;
(3)结合图像,即可求解重力加速度。
(1)小球做平抛运动,将运动分解,水平方向做匀速直线运动,则有:,根据作出的x-t图象,则平抛的水平初速度大小为:;
(2)小球的竖直分运动为自由落体运动,根据中间时刻瞬时速度等于该段时间内的平均速度,结合表格可知,当t=0到t=0.20s过程中,,则t=0.10s时,小球的竖直分速度;
(3)以t为横坐标,为纵坐标,作出—t图象,由图像可知,,即,该式与对应,,故k的单位是加速度的单位:,且a=2k=9.72,即g=a=9.72m/s2。
故本题的答案为:(1). 0.5 (2). 1.57 (3). m/s2 ;9.72