题目内容

20．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，在水平桌面上固定放置一个斜面，把桌子搬到墙的附近，把白纸和复写纸附在墙上．第一次让桌子紧靠墙壁，从斜面上某一位置由静止释放钢球，在白纸上得到痕迹A，以后每次将桌子向后移动相同的距离x，每次都让钢球从斜面的同一位置滚下，重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹B、C、D，测得BC、CD间的距离分别为y2和y3．下列说法$\underset{错}{•}$$\underset{误}{•}$的是（　　）
A．实验前应对实验装置反复调节，直到桌面与垂线垂直
B．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了具有相同的水平初速度
C．可以求得y2：y3=3：5
D．可以求得小钢球离开水平桌面时的速度为x$\sqrt{\frac{{y}_{3}-{y}_{2}}{g}}$

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，结合运动学公式得出竖直方向的位移之比．根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度．

解答 解：A、实验前应对实验装置反复调节，直到桌面与垂线垂直，故A正确．
B、为了保证小球的初速度相同，每次让小球从斜面的同一位置由静止释放，故B正确．
C、每次将桌子向后移动相同的距离x，结合分运动具有等时性，知AB、BC、CD的时间相等，则AB、BC、CD的位移之比为1：3：5，故C正确．
D、根据竖直方向上${y}_{3}-{y}_{2}=g{T}^{2}$得，T=$\sqrt{\frac{{y}_{3}-{y}_{2}}{g}}$，则初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=x\sqrt{\frac{g}{{y}_{3}-{y}_{2}}}$，故D错误．
本题选错误的，故选：D．

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，结合运动学公式和推论灵活求解．

练习册系列答案
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14．如图所示，光源S从水面下向真空斜射一束由红光和蓝光组成的复色光，在A点分成a、b两束，则下列说法正确的是（　　）
A．a光是蓝光
B．射出水面前a光的传播速度大，射出水面后二者传播速度一样大
C．逐渐增大入射角．a光最先发生全反射
D．b光比a光更容易发生衍射现象
11．在探究物体的加速度a与物体所受外力F、物体质量M间的关系时，采用如图1所示的实验装置．小车及车中的砝码质量用M表示，盘及盘中的砝码质量用m表示．

（1）为了把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，要完成的一个重要步骤是平衡摩擦力；
（2）为使图示中钩码的总重力大小视为细绳的拉力大小，须满足的条件是钩码的总质量远小于小车的总质量（填“大于”、“小于”、“远大于”或“远小于”）．

（3）某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验，其具体操作步骤如下，以下做法正确的是B．
A．平衡摩擦力时，应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上
B．每次改变小车的质量时，不需要重新平衡摩擦力
C．实验时，先放开小车，再接通打点计时器的电源
D．用天平测出m以及小车质量M，小车运动的加速度可直接用公式a=$\frac{mg}{M}$求出
（4）一组同学保持小车及车中的砝码质量M一定，探究加速度a与所受外力F的关系，由于他们操作不当，这组同学得到的a-F关系图象如图2所示，其原因是未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足．
（5）如图3所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T=0.1s．小车的获得的加速度大小是0.50m/s2
8．质量M=1kg的箱子静止在光滑水平面上，箱子内侧的两壁间距1米，质量m=1kg且可视为质点的物体从箱子中央以v0=5m/s的速度开始运动，如图所示，已知物体与箱底的动摩擦因数μ=0.25，物体与箱壁间发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）物体可与箱壁发生多少次碰撞？
（2）物体从开始运动到与箱子相对静止的时间？
15．如图所示为用位移传感器和速度传感器研究某汽车刹车过程得到的位移-速度图象，汽车刹车过程可视为匀减速运动．则（　　）
A．汽车刹车过程的加速度大小为1m/s2
B．汽车刹车过程的时间为2s
C．当汽车运动的位移为5m时的速度为5m/s
D．当汽车运动的速度为5m/s时运动的位移为7.5m
5．水库上建筑一条拦河坝，利用水库水位与拦河坝下游水位之间的落差，使水轮机转动，可以带动发电机发电，若水的重力势能有60%转化为电能，已知每分钟5000t的水流量可以得到发电机的发电功率为4.9×107W，求：
（1）水的落差是多少米？
（2）如果水库的水不通过水轮机，而是自由下落到拦河坝下游的水面上，且水的重力势能全部转化为水的内能，则水温升高多少？
12．描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验过程中，选择的灯泡标有“2V，0.36W”字样．实验器材如下：
电池组（电动势为3V，内阻约1Ω）；
电流表（量程为0～250mA，内阻5Ω）；
电压表（量程为0～3V，内阻约3kΩ）；
开关一个、导线若干．
（1）为了测得尽可能多的实验数据，滑动变阻器应选下列中的A（填字母代号）．
A．滑动变阻器（最大阻值20Ω，额定电流1A）
B．滑动变阻器（最大阻值1750Ω，额定电流0.3A）
（2）为保证测量的数据尽可能准确，实验的电路图应选用下列的图1的B（填字母代号）．

（3）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图2所示．如果将这个小灯泡接到电动势为1.5V，内阻为5Ω的电源两端，小灯泡消耗的功率是0.10W．
9．甲、乙两车同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，速度分别为v甲=8m/s，v乙=16m/s．在相距16m时，甲、乙两车同时刹车，甲车加速度大小为2m/s2．问乙车加速度至少为多大时两车才不会相撞？
10．如图所示，在光滑的圆锥体顶端用长为l的细线悬挂一质量为m的小球．圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为30?．现在使小球以速度v=$\sqrt{\frac{3gl}{2}}$绕圆锥体轴线在水平面内做匀速圆周运动时，求线对小球的拉力．

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