题目内容

三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图所示的装置,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,使A球被弹出时的速度不同,两球仍然同时落地,这说明
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动
平抛运动的竖直分运动是自由落体运动


(2)乙同学采用如图乙所示的装置,两个相同的斜槽轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D.斜槽轨道M到水平板的高度可调,但两轨道始终保持平行,因此小铁球P、Q在轨道出口处的水平速度v0总是相等的.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后同时切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端A、B射出,实验观察到的现象应是
两球在水平面上碰撞
两球在水平面上碰撞
.若仅改变轨道M的高度(两轨道仍然保持平行),重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这是因为
平抛运动的水平分运动是匀速直线运动
平抛运动的水平分运动是匀速直线运动

(3)丙同学采用频闪摄影法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片,图中每个小方格代表的实际边长为L=2.5cm.由图可求得拍摄时每间隔时间T=
0.05
0.05
s曝光一次,该小球平抛的初速度大小为
1.0
1.0
m/s(取g=10m/s2).
分析:(1)探究平抛运动的规律中,实验甲同时让A球做平抛运动,B球做自由落体运动.若两小球同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动.
(2)实验乙同时让P球做平抛运动,Q球做匀速运动.若两小球相碰,则说明平抛运动水平方向是匀速运动.
(3)用频闪照相仪得到的图片,它们间的时间是相等,因此利用在相等的时间内位移之差是恒定的,结合重力加速度可求出它们间的时间.再利用水平方向的位移结合时间可算出抛出速度.
解答:解:(1)在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动.结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动.
(2)让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下,从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度.小球P做平抛运动,小球Q做匀速直线运动,当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动.当同时改变两小球滚下的高度时,仍能相碰,则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动.
(3)平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动;
在竖直方向:由△h=gt2可得:
  t=
L
g
=0.05s

水平方向:由x=v0t得:
   v0=
2L
t
=1.0m/s

故答案为:(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动;(2)两球在水平面上碰撞,平抛运动的水平分运动是匀速直线运动;(3)0.05,1.0.
点评:通过实验探究出平抛运动处理的规律,并掌握了运动的合成与分解,同时运用运动学公式解题,是考查分析实验与应用规律的好题.
练习册系列答案
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精英家教网请完成以下两小题.
(1)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小事物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉字,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第二条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细线挂一重物.
①为完成实验,下述操作中必需的是
 

a.测量细绳的长度
b.测量橡皮筋的原长
c.测量悬挂重物后像皮筋的长度
d.记录悬挂重物后结点O的位置
②钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次实验证,可采用的方法是
 

(2)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开头可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为Lx).某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表:
照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2
电阻(kΩ) 75 40 28 23 20 18
①根据表中数据,请在给定的坐标系图甲中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点.精英家教网
②如图乙所示,当1、2两端所加电压上升至2V时,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路.给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.
(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
提供的器材如下:
光敏电源E(电动势3V,内阻不计);
定值电阻:R1=10kΩ,R2=20kΩ,R3=40kΩ(限选其中之一并在图中标出)
开关S及导线若干.

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①为完成实验,下述操作中必需的是________.

a.测量细绳的长度

b.测量橡皮筋的原长

c.测量悬挂重物后像皮筋的长度

d.记录悬挂重物后结点O的位置

②钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次实验证,可采用的方法是________

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①根据表中数据,请在给定的坐标系(见答卷纸)中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点.

②如图所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统,请利用下列器材设计一个简单电路.给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0(1x)时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控制开关对所设计电路的影响)提供的器材如下:光敏电源E(电动势3 V,内阻不计);定值电阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出)开关S及导线若干.

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①为完成实验,下述操作中必需的是______.
a.测量细绳的长度
b.测量橡皮筋的原长
c.测量悬挂重物后像皮筋的长度
d.记录悬挂重物后结点O的位置
②钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次实验证,可采用的方法是______
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照度(lx)0.20.40.60.81.01.2
电阻(kΩ)754028232018
①根据表中数据,请在给定的坐标系图甲中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点.
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(不考虑控制开关对所设计电路的影响)
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定值电阻:R1=10kΩ,R2=20kΩ,R3=40kΩ(限选其中之一并在图中标出)
开关S及导线若干.

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b.测量橡皮筋的原长
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照度(lx)0.20.40.60.81.01.2
电阻(kΩ)754028232018
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定值电阻:R1=10kΩ,R2=20kΩ,R3=40kΩ(限选其中之一并在图中标出)
开关S及导线若干.

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