题目内容
【题目】“研究平抛物体的运动”实验装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下,经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下,在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球,使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘,然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置,用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。
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(1)实验所需的器材有:白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、重锤线、有孔的卡片,除此之外还需要的一项器材是______
A.弹簧测力计 B.刻度尺 C.秒表
(2)在此实验中,小球与斜槽间有摩擦_______(选填“会”或“不会”)使实验的误差增大;调节斜槽使其末端的切线水平,如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同,小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,那么小球每次在空中运动的时间________(选填“相同”或“不同”)。
(3)如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹。已知小球是从原点O水平抛出的,经测量P点的坐标为(30cm,20cm)。g取10m/s2。则小球平抛的初速度v0=_________m/s。
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(4)如图丙所示,在“研究平抛物体的运动”实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,g取10m/s2。某同学根据以上已知条件断言a不是抛出点,你认为他的说法是否正确?请说明理由________。
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【答案】B 不会 相同
该同学说法正确!
由图可知:
水平分位移相等,则时间间隔相等,若
点为抛出点,则
点竖直分速度为零,由于竖直方向为自由落体运动,根据初速度为零的匀加速直线运动规律,在连续相等时间内,位移之比为
,但是图中不是这个比例,故
点不是抛出点。
【解析】
(1)研究平抛运动的规律,还需要刻度尺测量水平位移和竖直位移,故需刻度尺,故选项B正确,AC错误;
(2)为了保证小球平抛运动的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,小球与斜槽间的摩擦不会影响实验;
小球每次滚下的初始位置不同,则平抛运动的初速度不同,平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关,可知小球每次在空中运动的时间相同;
(3)由于竖直方向自由落体运动,则根据
得,小球平抛运动的时间为:
,根据水平方向匀速运动,则小球平抛运动的初速度为:
;
(4)该同学说法正确!
由图可知:
水平分位移相等,则时间间隔相等,若
点为抛出点,则
点竖直分速度为零,由于竖直方向为自由落体运动,根据初速度为零的匀加速直线运动规律,在连续相等时间内,位移之比为
,但是图中不是这个比例,故
点不是抛出点。