题目内容

17.某物理兴趣小组用如图所示的装置研究平抛运动及其特点,并测量平抛运动的初速度,其实验步骤、观察到的现象、数据记录和实验结果如下:
(1)在实验装置下方水平地面的适当位置先后铺上白纸和复写纸;
(2)让相同的A、B小球处于同一高度如图放置,用小锤打击弹性簿片,A球沿水平方向飞出,同时让B球自由下落,A、B两球在铺了复写纸的白纸上留下P、N两个点迹;
(3)观察到的现象是:小球A、B同时(填“A.同时”或“B.不同时”)落地;
(4)用刻度尺测得B球下表面到地面的高度为H=0.800m,P、N点迹间的距离为L=0.500m;
(5)计算A球做平抛运动的水平初速度为1.25m/s;(忽略空气阻力,g取10m/s2,计算结果保留3位有效数字)
(6)让A、B球恢复初始状态,用较大的力敲击弹性薄片,A球在空中运动的时间将B(填“A.变长”,“B.不变”或“C.变短”);
(7)通过上述现象说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.

分析 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,抓住平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,得出两球同时落地.
根据高度求出平抛运动的时间,结合水平位移和时间求出初速度.平抛运动的时间由高度决定,与初速度无关.

解答 解:(3)A球做平抛运动,B球做自由落体运动,由于平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,高度相同,则运动的时间相同,小球A、B同时落地.
(5)根据H=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得:t=$\sqrt{\frac{2H}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.8}{10}}s=0.4s$,
则平抛运动的初速度为:${v}_{0}=\frac{L}{t}=\frac{0.5}{0.4}m/s=1.25m/s$.
(6)平抛运动的时间与初速度无关,由高度决定,高度不变,则A球在空中运动的时间不变,故选:B.
(7)通过上述现象说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.
故答案为:(3)A;(5)1.25;(6)B;(7)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动.

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道运动的时间由高度决定,初速度和时间共同决定水平位移.

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