题目内容

如图甲所示，是一位同学在实验室中照的一小球做平抛运动的频闪照片的一部分，由于照像时的疏忽，没有摆上背景方格板，图中方格是后来用尺子在像片上画的（图中格子的竖直线是实验中重垂线的方向），每小格的边长均为1mm，为了补救这一过失，他用一把米尺、两个三角板对小球的直径进行了测量，如图乙（图中单位：cm）所示，则
（1）照片闪光的频率为
5
10
2
5
10
2
Hz；
（2）小球做平抛运动的初速度为
10
10
m/s；
（3）在图中画出第三次频闪照相时小球的位置．
分析：根据小球的实际直径得出小球在图片中运动的实际位移，根据竖直方向上相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出闪光的周期，根据闪光的周期和水平位移求出小球的初速度．根据小球在水平方向上的运动规律和竖直方向上的运动规律确定出第三次频闪照相时小球的位置．
解答：解：（1、2）由乙图可知小球的直径为8.0cm，而小球在照片上的尺寸正好是一个格子的边长，所以每个格子的边长实际是8cm，
因为小球在水平方向上做匀速直线运动，可知图中2、3两个球之间还有一个小球．
根据竖直方向上相等时间内的位移之差是一恒量可知，相等时间内的位移之差为△y=2L=0.16m．
△y=gT2，解得T=
△y
g
=
0.16
10
s=
0.4
10
s．则闪光的频闪频率f=
1
T
=
5
10
2
Hz．
则初速度v0=
x
T
=
5×0.08
0.4
10
m/s=
10
m/s．
（3）根据平抛运动的特点，知第三次频闪照相时小球的位置在水平方向上与第二个球相距5格，竖直方向上与第二个球相距5格．如图所示．
故答案为：（1）
5
10
2
，（2）
10
，（3）如图所示．
点评：对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题．
练习册系列答案
相关题目
Ⅰ、（1）某同学利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度．请指出该同学在实验操作中存在的两处明显错误或不当：
①
打点计时器应接交流电源
打点计时器应接交流电源
；②
重物释放时应紧靠打点计时器
重物释放时应紧靠打点计时器
．
（2）该同学经正确操作得到如图乙所示的纸带，取连续的六个打点A、B、C、D、E、F为计数点，测得点A到B、C、D、E、F的距离分别为h1、h2、h3、h4、h5．若打点的频率为f，则打E点时重物速度的表达式为vE=
(h5-h3)f
2
(h5-h3)f
2
；若分别计算出各计数点对应的速度数值，并在坐标系中画出速度的二次方（v2）与距离（h）的关系图线，如图丙所示，则重力加速度g=
9.4
9.4
m/s2．

Ⅱ．如图所示为“探究加速度与物体受力与质量的关系”实验装置图．图中A为小车，B为装有砝码的小桶，C为一端带有定滑轮的长木板，小车通过纸带与电火花打点计时器相连，计时器接50HZ交流电．小车的质量为m1，小桶（及砝码）的质量为m2．

（1）下列说法正确的是
D
D
．
A．每次改变小车质量时，应重新平衡摩擦力
B．实验时应先释放小车后接通电源
C．本实验m2应远大于m1
D．在用图象探究加速度与质量关系时，应作a-
1
m1
图象
（2）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的图3a-F图象，可能是图中的图线
丙
丙
．（选填“甲”、“乙”、“丙”）

（3）如图所示为某次实验得到的纸带，纸带中相邻计数点间的距离已标出，相邻计数点间还有四个点没有画出．由此可求得小车的加速度大小
0.48或0.49
0.48或0.49
  m/s2．（结果保留二位有效数字）
某实验小组采用如图甲所示的装置来探究“功与速度变化的关系”．实验中，小车碰到制动装置时，钩码尚未到达地面．实验的部分步骤如下：

（1）将一块一头带有定滑轮的长木板固定放在桌面上，在长木板的另一端固定打点计时器．
（2）把纸带穿过打点计时器的限位孔，连在小车后端，用细线跨过定滑轮连接小车和钩码．
（3）把小车拉到靠近打点计时器的位置，接通电源，从静止开始释放小车，得到一条纸带．
（4）关闭电源，通过分析小车位移与速度的变化关系来研究外力对小车所做的功与速度变化的关系．
如图乙是实验中得到的一条纸带，点O为纸带上的起始点，A、B、C是纸带的三个计数点，相邻两个计数点间均有4个点未画出，利用刻度尺测得A、B、C到O的距离如图所示，已知所用交变电源的频率为50Hz，问：
①打B点时刻，小车的瞬时速度vB=
0.40
0.40
m/s．（结果保留两位有效数字）
②本实验中，若钩码下落高度为h1时外力对小车所做的功为w0，则当钩码下落h2时，外力对小车所做的功为
h2
h1
w0
h2
h1
w0
．（用h1、h2、w0表示）
③实验中，该小组同学画出小车位移x与速度v的关系图象如图丙所示．根据该图形状，某同学对W与v的关系作出的猜想，肯定不正确的是
AC
AC

A．W∝v  B．W∝v2   C． W∝
1
v
  D．W∝v3
④在本实验中，下列做法能有效地减小实验误差的是
ABC
ABC

A．把轨道右端适当垫高，以平衡摩擦力．
B．实验中控制钩码的质量，使其远小于小车的总质量
C．调节滑轮高度，使拉小车的细线和长木板平行
D．先让小车运动再接通打点计时器．
光电计时器是一种研究物体运动情况的常见仪器．当有物体从光电门通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力、质量关系，其 NQ是水平桌面，PQ是一端带有滑轮的长木板，1、2是固定在木板上的两个光电门（与之连接的两个光电计时器没有画出）．小车上固定着用于挡光的窄片K，测得其宽度为d，让小车从木板的顶端滑下，光电门各自连接的计时器显示窄片K的挡光时间分别为t1和t2．

（1）该实验中，在改变小车的质量M或沙桶的总质量m时，保持M＞＞m，这样做的目的是
小车所受合外力大小等于（或约等于）mg
小车所受合外力大小等于（或约等于）mg
；
（2）为了计算小车的加速度，除了测量d、t1和t2之外，还需要测量
两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）
两光电门之间的距离（或“小车由光电门1运动至光电门2所用时间”）
，若上述测量量用x表示，则用这些物理量计算加速度的表达式为a=
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2x
t
2
1
t
2
2
（或“a=
d(t1-t2)
tt1t2
”）
d2(
t
2
1
-
t
2
2
)
2x
t
2
1
t
2
2
（或“a=
d(t1-t2)
tt1t2
”）
；
（3）某位同学经测量、计算获得的数据作出了小车加速度与所受合外力的关系图象（图乙），试指出图线不过原点产生误差的主要原因．
木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）
木板倾角偏小（或“平衡摩擦力不足”或“末完全平衡摩擦力”）
．
（1）如图甲所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中s1=5.12cm，s2=5.74cm，s3=6.14cm，s4=7.05cm，s5=7.68cm，s6=8.33cm、则打F点时小车的瞬时速度的大小是
0.80
0.80
m/s，加速度大小是
0.64
0.64
m/s2．（计算结果保留两位有效数字）
（2）有人说矿区的重力加速度偏大，某同学“用单摆测定重力加速度”的实验探究该问题．他用最小分度为毫米的米尺测得摆线的长度为800.0mm，用游标为10分度的卡尺测得摆球的直径如图乙所示，摆球的直径为
20.2
20.2
mm．他把摆球从平衡位置拉开一个小角度由静止释放，使单摆在竖直平面内摆动，当摆动稳定后，在摆球通过平衡位置时启动秒表，并数下“0”，直到摆球第30次同向通过平衡位置时按停秒表，秒表读数如图丙所示，读出所经历的时间t，则单摆的周期为
1.80
1.80
s，该实验测得当地的重力加速度为
9.86
9.86
m/s2．（保留3位有效数字）
精英家教网《愤怒的小鸟》是一款时下非常流行的游戏，故事也相当有趣，如图甲所示，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒．某班的同学根据自己所学的物理知识进行假设：小鸟被弹弓沿水平方向弹出的场景如图乙所示，小鸟被水平弹出时的初位置离台面的竖直高度为h1=0.8m，离台面右端的水平距离为l1=2m，台面离地面的高度为h2=2.4m，肥猪的堡垒离台面右端的水平距离为l2=1m．g取10m/s2，不计空气阻力．请回答下面两位同学提出的问题：
（1）A同学问：小鸟水平飞出能否直接打中肥猪的堡垒？请通过计算进行明．
（2）B同学问：如果小鸟以初速度v0=3m/s水平弹出后，先掉到台面的草地上，接触台面瞬间竖直速度变为零，水平速度不变，小鸟在草地上滑行一段距离后飞出，结果恰好打中肥猪的堡垒，则小鸟和草地间的动摩擦因数μ为多少？（结果保留两位有效数字）

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