题目内容

【题目】图1是“研究平抛物体运动”的实物装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。

(1)在做“研究平抛运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的是_____。

A.游标卡尺 B.秒表 C.坐标纸 D.天平 E.弹簧测力计 F.重垂线

(2)实验中,下列说法正确的是(______)

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

B.斜槽轨道必须光滑

C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

D.斜槽轨道末端可以不水平

(3)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,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,图2中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是_____;

(4)图3是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm,A、B两点水平间距Δx为40.0cm。则平抛小球的初速度v0为_____m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度vC为_____m/s(结果保留两位有效数字,g取10m/s2)。

【答案】CF AC C 2.0 4.0

【解析】

(1)[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时,除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要重锤线,确保小球抛出是在竖直面内运动,还需要坐标纸,便于确定小球间的距离,故选CF;

(2)[2]ABD.为了能画出平抛运动轨迹,首先保证小球做的是平抛运动,所以斜槽轨道不一定要光滑,但必须是水平的,同时要让小球总是从同一位置释放,这样才能找到同一运动轨迹上的几个点,故A正确,BD错误;

C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些,故C正确。

故选AC;

(3)[3]物体在竖直方向做自由落体运动,则有

水平方向做匀速直线运动有

联立可得

为常数,故y-x2应为正比例关系,故C正确,ABD错误。

故选C;

(4)[4]根据平抛运动的处理方法,竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动,则有

水平方向的速度,即平抛小球的初速度为

联立解得

[5]若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的对应速度vC,据公式可得

则

所以C点的速度为

练习册系列答案
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【题目】在物理学中,研究微观物理问题可以借鉴宏观的物理模型,可使问题变得更加形象生动。弹簧的弹力和弹性势能变化与分子间的作用力以及分子势能变化情况有相似之处,因此在学习分子力和分子势能的过程中,我们可以将两者类比,以便于理解。

(1)质量相等的两个小球用劲度系数为k,原长为l0的轻弹簧相连,并置于光滑水平面上。现给其中一个小球沿着弹簧轴线方向的初速度,整个系统将运动起来,已知在此后的运动过程中弹簧的弹性势能大小Ep与弹簧的长度l的关系如图甲所示。

①请说明曲线斜率的含义;

②已知弹簧最小长度为l1,求弹簧的最大长度l2为多大?

(2)研究分子势能是研究物体内能的重要内容。已知某物体中两个分子之间的势能Ep与两者之间距离r的关系曲线如图乙所示。

①由图中可知,两分子间距离为r0时,分子势能最小,请说出r=r0时两分子间相互作用力的大小,并定性说明曲线斜率绝对值的大小及正负的物理意义;

②假设两个质量相同的分子只在分子力作用下绕两者连线的中点做匀速圆周运动,当两者相距为r1时,分子的加速度最大,此时两者之间的分子势能为Ep1,系统的动能与分子势能之和为E。请在如图乙所示的Ep—r曲线图像中的r轴上标出r1坐标的大致位置,并求出此时两分子之间的分子作用力大小。

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