题目内容
【题目】某同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置,如图1所示,在水平桌面上放置一个斜面,每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下,滚过桌边后钢球便做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板(还有一个用来调节木板高度的支架,图中未画),木板上放一张白纸,白纸上有复写纸,这样便能记录钢球在自纸上的落点,进而可以测出平抛的水平距离:
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(1)为了方便测出钢球做平抛运动的水平距离,需要在桌子边缘加上某一器材,请写出该器材名称__________________;
(2)已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同,在此前提下,利用下面的方法就可以探究钢球水平分速度的特点,请把步骤③补充完整::
①调节木板高度,使木板上表面与桌面的距离为某一确定值y,如图2所示。让小球从斜面上某一位置A无初速度释放,测出水平距离x1;
②调节木板的高度,使木板上表面与桌面的距离为某一确定值4y,让小球从斜面上同一位置A无初速度释放,测出水平距离x2;
③若x1、x2满足__________关系,则说明小球在水平方向上做匀速直线运动。
【答案】铅垂线(或重锤) x2=2xl
【解析】
(1)[1]由图可知,实验中小球离开桌子后做平抛运动,根据平抛运动的规律可知,竖直方向小球做自由落体运动,因此为了方便测出钢球做平抛运动的水平距离,需要在桌子边缘加上铅垂线(或重锤);
(2)[2]两次实验小球从斜面同一位置无初速度释放,所以平抛运动的初速度相同,设为v0,小球在竖直方向上自由落体运动,则有
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解得
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若水平方向做运动直线运动,则有
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解得
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