题目内容
3.如图1所示,某同学在用斜槽轨道做“探究平抛运动的规律”实验时让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.(1)为了能较准确地描出运动轨迹,下面列出了一些操作要求,不正确的是BEF;
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置可以不同
C.每次必须由静止释放小球
D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
E.斜槽轨道必须是光滑的
F.小球平抛后落在槽中,则接小球的槽必须水平
(2)在小球运动轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,作出y-x2图象,图2中能说明图象轨迹为抛物线的是C;
(3)图3是绘出的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得yA=5.0cm,yB=45.0cm,A、B两点间的水平距离△x=xB-xA=40.0cm,则平抛小球的初速度v0=2.0m/s.已知yC=60.0cm,则小球在C点的速度vC=4.0m/s.(结果保留两位有效数字,取g=10m/s2)
分析 (1)根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤;
(2)根据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,结合运动学公式求出y与x的关系式,从而得出正确的图线;
(3)根据位移时间公式求出抛出点到A点和B点的时间,从而得出A到B的时间,结合水平位移求出初速度.根据速度位移公式求出C点的竖直分速度,结合平行四边形定则求出C点的速度.
解答 解:(1)A、为了保证小球的初速度水平,应调节斜槽末端水平,故A正确.
B、为了保证小球的初速度相等,每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放,斜槽不一定需要光滑,故BE错误,C正确.
D、小球运动时不应与木板上的白纸相接触,防止由于摩擦而改变运动的轨迹,故D正确.
F、小球平抛后落在槽中,接小球的槽不需要水平,故F错误.
本题选错误的,故选:BEF.
(2)根据x=v0t,y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得:y=$\frac{1}{2}g\frac{{x}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$,则y与x2成正比,图线为过原点的倾斜直线,故选:C.
(3)根据${y}_{A}=\frac{1}{2}g{{t}_{A}}^{2}$得:${t}_{A}=\sqrt{\frac{2{y}_{A}}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$,
根据${y}_{B}=\frac{1}{2}g{{t}_{B}}^{2}$得:${t}_{B}=\sqrt{\frac{2{y}_{B}}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}$s=0.3s,
则初速度为:${v}_{0}=\frac{△x}{{t}_{B}-{t}_{A}}=\frac{0.4}{0.3-0.1}m/s=2.0m/s$,
C点的竖直分速度为:${v}_{yC}=\sqrt{2g{y}_{C}}=\sqrt{2×10×0.6}$m/s=$2\sqrt{3}$m/s,
根据平行四边形定则知,C点的速度为${v}_{C}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yC}}^{2}}$=$\sqrt{4+12}$m/s=4.0m/s.
故答案为:(1)BEF;(2)C;(3)2.0,4.0
点评 解决本题的关键知道实验的原理以及操作中的注意事项,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.
| A. | 能产生3种不同频率的光子 | |
| B. | 产生的光子的最大频率为$\frac{{{E_3}-{E_2}}}{h}$ | |
| C. | 当氢原子从能级n=2跃迁到n=1时,对应的电子的轨道半径变小,能量也变小 | |
| D. | 若氢原子从能级n=2跃迁到n=1时放出的光子恰好能使某金属发生光电效应,则当氢原子从能级n=3跃迁到n=1时放出的光子照到该金属表面时,逸出的光电子的最大初动能为E3-E2 | |
| E. | 若要使处于能级n=3的氢原子电离,可以采用两种方法:一是用能量为-E3的电子撞击氢原子,二是用能量为-E3的光子照射氢原子 |
| A. | 他的动能减少了Fh | B. | 他的重力势能减少了mgh | ||
| C. | 他的机械能减少了(F-mg)h | D. | 他的机械能减少了mgh |
| A. | 1:2 | B. | 1:$\sqrt{2}$ | C. | 2:1 | D. | 1:1 |