题目内容

2．三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：

（1）甲同学采用如图（1）所示的装置．金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．
（2）乙同学采用如图（2）所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，两小铁球P、Q能以相同的初速度同时分别从轨道下端水平射出．实验可观察到的现象应是  实验中只要P球能落到下面的轨道上，总能观察到P球正好砸在Q球上．只改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动，
（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图（3）所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每0.1s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为2m/s．（g取10m/s2）

分析 探究平抛运动的规律中，实验（1）同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动．若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．实验（2）同时让P球做平抛运动，Q球做匀速运动．若两小球相碰，则说明平抛运动水平方向是匀速运动．利用在相等的时间内位移之差是恒定的，结合重力加速度可求出它们间的时间．再利用水平方向的位移结合时间可算出抛出的初速度．

解答 解：（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；
（2）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动．
（3）平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；
在竖直方向：由△h=gt2可得
           t=$\sqrt{\frac{（2-1）×0.1}{10}}$=0.1s
水平方向：由x=v0t得：
   v0=$\frac{2h}{t}$=$\frac{2×0.1}{0.1}$=2m/s
故答案为：（1）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；（2）平抛运动在水平方向上是匀速运动；（3）0.1；2．

点评 通过实验探究出平抛运动处理的规律，并掌握了运动的合成与分解，同时运用运动学公式解题．本题值得注意的是1点的位置是否是抛出点．

练习册系列答案
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12．如图所示，金属铜球从距底端高h的绝缘光滑曲面无初速滚下，又沿曲面的另一侧上升，整个装置处在磁场中，则（　　）
A．若磁场是匀强磁场，铜球滚上的最大高度小于h
B．若磁场是匀强磁场，铜球滚上的最大高度等于h
C．若是从左到右逐渐增强的非匀强磁场，铜球滚上的最大高度小于h
D．若是从左到右逐渐增强的非匀强磁场，铜球滚上的最大高度大于h
13．如图，某同学将一飞镖从高于靶心的位置A水平抛出，打在靶心的正下方，把飞镖的运动近似成平抛运动，在其它条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他应该（　　）
A．仅将初速度适当减小B．仅将抛出点位置适当降低
C．仅将抛出点位置适当后退D．仅将初速度适当增大
10．质量相等的A、B两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内通过的弧长之比为2：3，而转过角度之比为3：2，则A、B两质点周期之比TA：TB=2：3，向心加速度之比aA：aB=1：1．
17．发电机的端电压220V，输出功率44kW，输电导线的总电阻为0.2Ω，如果用初、次级线圈匝数之比为1：10的升压变压器升压，经输电线后，再用初、次级线圈匝数比为10：1的降压变压器降压供给用户．根据给出的全过程的线路示意图，求：
（1）输电导线上的电流I               
（2）输送过程损耗的电压△U
（3）用户得到的电压U4
（4）用户得到的功率P4
（5）若不经过变压而直接送到用户，用户得到的电压和功率．
7．如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（　　）
A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力mg
C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为$\sqrt{gL}$
D．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
14．一气球吊着一物体从地面由静止开始做竖直向上的匀加速直线运动，加速度是1.25m/s2，8s后从气球上脱落一物体．不计该物体受到的空气阻力，取g=10m/s2求：
（1）物体从气球上脱落时的高度、速度大小和方向；
（2）物体从气球上脱落后到落地的时间．
11．如图所示，物体A、B静止在光滑的水平面上，其中A、B质量相等且B以速度V向A运动，A的左端连着一根弹簧，最终A、B沿着同一条直线运动，则他们系统动能损失最大的时候是（　　）
A．A刚开始压缩弹簧时B．A的速度等于v时
C．B的速度等于零时D．弹簧压缩最短时
12．在“用双缝干涉测光的波长”实验中（实验装置如图1）：

（1）下列说法中哪一个是错误的A．（填选项前的字母）
A．调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时，应放上单缝和双缝．
B．测量某条干涉亮纹位置时，应使测量头分划中心刻线与该亮纹的中心对齐．
C．为了减少测量误差，可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a，求出相邻两条亮纹间距为△x=$\frac{a}{n-1}$．
（2）测量某亮纹位置时，手轮上的示数如图2所示，其示数为1.970mm．已知双缝到光屏之间的距离是l，双缝之间的距离是d，某同学在用测量头测量时，先将测量头目镜中看到的分划板中心刻线对准某条亮纹（记作第1条）的中心，这时手轮上的示数为x1；然后转动测量头，使分划板中心刻线对准第n条亮纹的中心，这时手轮上的示数为x2．由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为λ=$\frac{（{x}_{2}-{x}_{1}）d}{（n-1）l}$（用物理量l、d、n、x1、x2表示）．
（3）某同学在实验过程中发现测量头分划板中心刻线与干涉条纹不平行，下列哪种操作是正确的C
A、转动拨动连杆    B、转动遮光筒     C、转动测量头      D、转动目镜．

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