题目内容

某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置，如图所示．在水平桌面上放置一个斜面，让钢球（视为质点）从斜面上滚下，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，自纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点．在桌子边缘钢球经过的地方挂一根铅垂线．已知平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在此前提下，探究钢 球水平分运动的特点．
（1）请指出还需要的器材
 
；
（2）实验中，铅垂线的作用是
 
；
（3）本实验需要测量的物理量有（用文字和符号共同描述，并在轨迹图上的相应位置标出，可画必要的辅助线）
 
；
（4）实验中要求小球多次从斜面上滚下，此操作过程需注意
 
．
（5）若由测量的物理量得到关系式
 
，则可说明钢球水平分运动是匀速直线运动．精英家教网
分析：通过测量竖直方向上的位移，以及水平方向上的位移，判断水平方向上的位移之比是否等于时间之比来判断水平方向上是否做匀速直线运动．
解答：解：（1）因为需要测量竖直方向和水平方向的位移，则需要刻度尺．
（2）实验中，铅垂线的作用是确定小球抛出点在水平木板上的投影位置（以便精确测量水平位移）．
（3）木板上表面与水平桌面间的距离y1、y2，小球在木板上的落点与重锤线间的距离x1，x2，如图所示．
（4）实验中小球每次从同一位置无初速释放，保证小球的初速度相同．
（5）根据y1=
1
2
gt12，y2=
1
2
gt22得，t1=
2y1
g
，t2=
2y2
g
．若水平方向上的位移之比等于时间之比，即
x1
x2
=
y1
y2
，则水平方向上做匀速直线运动．
故答案为：（1）刻度尺． （2）确定小球抛出点在水平木板上的投影位置（以便精确测量水平位移） （3）木板上表面与水平桌面间的距离y1、y2，小球在木板上的落点与重锤线间的距离x1，x2，（4）从同一位置无初速释放 （5）
x1
x2
=
y1
y2
．精英家教网
点评：解决本题的关键知道实验的原理，抓住水平方向上的位移之比是否等于时间之比来判断水平方向上是否做匀速直线运动．
练习册系列答案
相关题目
（2011?船营区模拟）某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（交流电的频率为50Hz）

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2．（保留二位有效数字）
（2）保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m及对应的
1
m
，数据如下表：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
小车加速度
a/m?s-2		 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量
m/kg		 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
1
m
/kg-1		 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
请在方格坐标纸中画出a-
1
m
图线，并从图线求出小车加速度a与质量倒数
1
m
之间的关系式是
a=
1
2m
m/s2
a=
1
2m
m/s2
．
（3）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图（c）所示．
该图线不通过原点，其主要原因是
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
实验前未平衡摩擦力或平衡摩擦力不充分
．
某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图a为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重量，小车运动加速度a可用纸带上点求得．

（1）图（b）为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为
3.2
3.2
m/s2，纸带上C点的速度为
1.7
1.7
m/s．（均保留二位有效数字）
（2）在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量m，分别得到小车加速度a与质量m数据如下表：
次   数 1 2 3 4 5 6 7 8
小车加速度a/m?s-2 1.98 1.72 1.48 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30
小车质量m/kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67
小车质量倒数1/m，1/kg 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60
根据上表数据，为直观反映F不变时a与m的关系，请在图c方格坐标纸中选择恰当物理量建立坐标系，并作出图线．
某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图（a）为实验装置简图．（所用交变电流的频率为50Hz）
（1）图（b）为某次实验得到的纸带，实验数据如图，图中相邻计数点之间还有4个点未画出，根据纸带可求出小车的加速度大小为
0.510
0.510
m/s2（保留三位有效数字）．打D点时速度大小为
0.747
0.747
m/s．加速度方向为
向左
向左
（填向左、向右）
（2）保持小车质量不变，改变砂和砂桶质量，一位同学根据实验数据作出了加速度a随拉力F的变化图线如图（c）所示．该图线不通过原点，其主要原因是
没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
没有平衡摩擦力或摩擦力平衡不够
．
某同学设计了一个“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验．如图为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细沙的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板．
（1）在探究拉力一定时，加速度与质量的关系时，它采用将木板倾斜，来平衡小车与木板间的滑动摩擦力．那么，当改变小车的质量时，在不同质量下做实验，还
不需要
不需要
（选填“需要”、或“不需要”）重新平衡摩擦．
（2）为了采用作图法处理数据，直观反映加速度与质量的关系，建立直角坐标系，纵坐标取加速度a，横坐标应取
质量的倒数
质量的倒数
作为变量．
（1）①某同学设计了一个探究小车的加速度a与小车所受拉力F及质量m关系的实验，图中（甲）为实验装置简图．他想用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为下列说法中正确的是
 
（选填字母代号）．
A．实验时要平衡摩擦力                B．实验时不需要平衡摩擦力
C．钩码的重力要远小于小车的总重力    D．实验进行时应先释放小车再接通电源
②如图（乙）所示是某次实验中得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E是计数点（每打5个点取一个计数点），其中L1=3.07cm，L2=12.38cm，L3=27.87cm，L4=49.62cm．则打C点时小车的速度为
 
m/s，小车的加速度是
 
m/s2．（计算结果均保留三位有效数字）
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（2）①某实验小组在“测定金属电阻率”的实验过程中，正确操作获得金属丝的直径以及电流表、电压表的读数如图所示，则它们的读数值依次是
 
mm、
 
A、
 
V．
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②已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为0～10Ω，电流表内阻约几欧，电压表内阻约20kΩ，电源为干电池（不宜在长时间、大功率状况下使用），电源电动势E=4.5V，内阻较小．则以下电路图中，
 
（选填字母代号）电路为本次实验应当采用的最佳电路，但用此最佳电路测量的金属丝电阻仍然会比真实值偏
 
（选填“大”或“小”）．
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③若已知实验所用的电流表内阻的准确值RA=2.0Ω，那么测量金属丝电阻Rx的最佳电路应是图中的
 
电路（选填字母代号）．此时测得电流为I、电压为U，则金属丝电阻Rx=
 
（ 用题中字母代号表示）．

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