题目内容

【题目】某物理实验小组采用如图甲所示的装置研究平抛运动

(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端的切线必须是水平的,这样做的目的是_________

A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小

B.保证小球飞出时,初速度水平

C.保证小球在空中运动的时间每次都相等

D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线

(2)某同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设想小球先后三次做平抛,将水平板依次放在如图乙1、2、3的位置,且l与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x1、x2、x3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是_________。

A.x2-x1=x3-x2 B.x2-x1<x3-x2 C.x2-x1>x3-x2 D.无法判断

(3)另一同学通过正确的实验步骤及操作,在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图丙所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等。重力加速度为g.可求出小球从P1运动到P2所用的时间为_________,小球抛出时的水平速度为_________。

【答案】 (1)B; (2)C; (3); ;

【解析】试题分析:平抛的初速度一定是水平的,为了保证抛出后为平抛运动一定要让斜槽末端水平;根据竖直方向上的位移相等比较运动的时间,结合水平方向上做匀速直线运动,得出水平位移的关系;根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差求出相等的时间间隔,结合水平位移和时间间隔求出初速度。

(1)平抛运动的特点是,只受重力,初速度水平方向。为了保证小球的初速度水平,斜槽的末端应调节水平,故B正确。

(2)因为l与2的间距等于2与3的间距,在竖直方向上做自由落体运动,可知1与2的时间大于2与3的时间,根据水平方向上做匀速直线运动,可知,故C正确,ABD错误.

(3)在竖直方向上,根据,可求出小球从P1运动到P2所用的时间为 ;在水平方向上小球抛出时的水平速度

练习册系列答案
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(1)求开关闭合前,M、N两板间的电势差大小U0;

(2)求开关闭合后,M、N两板间的电势差大小U;

(3)关于该装置内部能量转化和各力做功,下列说法中正确的是()

A.该发电机内部由于电荷随导电液体沿x轴方向运动,因此产生了垂直于x轴方向的洛伦兹力分量.这个力使电荷向侧面两板聚集,克服静电力做功,形成电动势,是电源内部的非静电力

B.闭合开关后,由于导电液体内部产生了从M到N的电流,因此导电液体受到安培力的作用,安培力对流体做正功

C.虽然洛伦兹力不做功,但它的一个分量对电荷做正功,另一个分量对电荷做负功,以这两个分量为媒介,流体的动能最终转化为回路中的电能

D.为了维持流体匀速运动,管道两端压强差产生的压力克服摩擦阻力和安培力做功,是整个发电机能量的来源

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