题目内容

如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tanθ图象,则:

(1)忽略一切阻力造成的影响,在该实验中,x与tanθ的理论关系应满足x=______tanθg
【答案】分析:平抛运动可分为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动,应用运动学公式与运动的合成与分解分析答题.
解答:解:(1)设小球水平抛出时的速度为v,由平抛运动规律和几何关系有
小球的水平射程x=vt     ①
小球的竖直位移y=gt2   ②
由几何关系有y=xtanθ    ③
由①②③有x=  ④
(2)从图b可知,当tanθ=0.5 时,水平射程x=0.1,
代入④解得v=1m/s     ⑤;
当斜面倾角θ=60°时,设斜面长度为L,有:
竖直方向:Lsin60°=gt2,水平方向:Lcos60°=vt,解得:L=0.7m;
故答案为:(1);(2)1m/s;0.7m.
点评:应用运动的合成与分解、运动学公式即可正确解题,图象法在物理学中应用较为广泛,一定要掌握图象的分析方法
练习册系列答案
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(1)做“研究平抛运动”的实验时,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,为了能准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,你认为正确的是
ACE
ACE

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必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F.将小球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
(2)为了探究影响平抛运动水平射程的因素,某同学通过改变抛出点的高度及初速度的方法做了6次实验,实验数据记录如下表:
序号 抛出点的高度(m) 水平初速度(m/s) 水平射程(m)
1 0.20 2 0.40
2 0.20 3 0.60
3 0.45 2 0.60
4 0.45 4 1.2
5 0.80 2 0.8
6 0.80 6 2.4
以下探究方案符合控制变量法的是
A
A

A.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
B.若探究水平射程与高度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
C.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为1、3、5的实验数据
D.若探究水平射程与初速度的关系,可用表中序号为2、4、6的实验数据
(3)如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ,获得不同的射程x,最后作出了如图b所示的x-tanθ图象.则:

由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0=
1
1
m/s.实验中发现θ超过60°后,小球将不会掉落在斜面上,则斜面的长度为
0.7
0.7
m.
若最后得到的图象如图c所示,则可能的原因是(写出一个即可)
释放位置变高(或释放时有初速度).
释放位置变高(或释放时有初速度).

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