题目内容
13.在“研究平抛物体的运动”的实验中:(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是看小球在末端是否滚动.
(2)验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是:在水平方向从起点处取两段连续相等的位移与曲线交于两点,作水平线交于y轴,两段y方向位移之比为1:3.
(3)某同学建立的直角坐标系如图(甲)所示,设他在安装实验装置和其余操作时准确无误,只有一处失误,即是坐标原点应建在水平槽口正上方球心处,而该同学错误地建在槽口处.
(4)若该同学截取轨迹某一段研究如图(乙),已知图中小方格的边长L=1.25cm,则小球平抛的初速度为v0=2$\sqrt{gL}$(用L、g表示),其值是0.7m/s(取g=9.8m/s2),小球在b点的速率0.875m/s.
分析 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,抓住等时性,结合运动学公式和推论进行求解.
解答 解:(1)将小球放在末端看是否滚动,判断末端是否水平.
(2)在水平方向上两段位移相等,则时间相等,根据h=$\frac{1}{2}$gt2知,在竖直方向上,相等时间内的位移之比为1:3.
(3)坐标原点应建在水平槽口正上方球心处,而该同学的错误建在槽口处.
(4)在竖直方向上,根据△y=L=gT2得:T=$\sqrt{\frac{2y}{g}}$=$\sqrt{\frac{L}{g}}$,
则初速度为:v0=$\frac{x}{T}$=$\frac{2L}{\sqrt{\frac{L}{g}}}$=2$\sqrt{gL}$.
代入数据,解得:v0=2×$\sqrt{9.8×0.0125}$=0.7m/s.
小球在b点竖直方向上的分速度为:vyb=$\frac{3L}{2T}$=$\frac{3}{2}\sqrt{gL}$=$\frac{3}{2}×\sqrt{9.8×0.0125}$m/s=0.525m/s
则b点的速度为:vb=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{by}^{2}}$=$\sqrt{0.{7}^{2}+0.52{5}^{2}}$=0.875m/s.
故答案为:(1)看小球在末端是否滚动;
(2)1:3;
(3)坐标原点应建在水平槽口正上方球心处,而该同学错误地建在槽口处;
(4)2$\sqrt{gL}$,0.7m/s,0.875m/s.
点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式和推论灵活求解,知道实验中的注意事项.
练习册系列答案
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A. | 击球点的高度与网的高度之比为9:8 | |
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2.下列说法正确的是( )
A. | 光的波粒二象性,意思为有的光是波,有的光是粒子 | |
B. | 用一束单色光照射某金属表面,有光电子逸出,光电子的最大初动能与入射光的强度无关 | |
C. | 根据玻尔的原子理论,氢原子吸收了光子后,核外电子的动能减小,原子的电势能增大,原子能量增大 | |
D. | 20个${\;}_{92}^{238}$U经过两个半衰期后还剩5个${\;}_{92}^{238}$U | |
E. | 比结合能越大,原子核中的核子结合得越牢固,原子核越稳定 |