题目内容

17.小红同学用安装正确的实验装置完成“研究平抛物体的运动”实验操作,得到小球做平抛运动穿过卡片小孔时位置的白纸,如图所示(其中O点为小球平抛运动的初始位置).
(1)作出X轴和Y轴,并用平滑的曲线把小球通过的位置连接起来;
(2)B点偏离曲线较大的可能原因是D.
A.小球从斜槽上滚下时受到斜槽的摩擦力作用
B.小球没有从卡片小孔的中央位置穿过
C.球从斜槽上释放时初速度不为零
D.球从斜槽上开始滚的位置偏低
(3)若C点的坐标值为(60.0cm,44.1cm),可求得小球通过O点的速度为2.0m/s(g取9.80m/s2)

分析 (1)以O点为坐标原点,竖直向下为y轴,水平方向为x轴,作出直角坐标系,画出运动轨迹;
(2)B点位移偏小,说明竖直方向位移偏大,则时间偏大,说明抛出时水平速度偏小;
(3)根据平抛运动基本公式求解初速度.

解答 解:(1)以O点为坐标原点,竖直向下为y轴,水平方向为x轴,作出直角坐标系,小球做平抛运动,轨迹如图所示:

(2)根据图象可知,B点位置偏低,即竖直方向位移偏大,
A、小球从斜槽上滚下时受到斜槽的摩擦力作用,不影响实验的准确性,故A错误;
B、若实验操作正确,小球没有从卡片中央位置穿过,则小球还应在轨迹上,不会偏移较大,故B错误;
C、球从斜槽上释放时初速度不为零,则做平抛运动的初速度变大,则到达B点时,水平位移不变,时间变小,则竖直方向位移偏小,B点应偏上,故C错误;
D、球从斜槽上开始滚的位置偏低,则做平抛运动的初速度变小,则到达B点时,水平位移不变,时间变大,则竖直方向位移偏大,B点偏下,故D正确;
故选:D
(3)小球做平抛运动,则h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$,解得:t=$\sqrt{\frac{2×0.441}{9.8}}=0.3s$,小球通过O点的速度${v}_{0}=\frac{x}{t}=\frac{0.60}{0.3}=2.0m/s$.
故答案为:(1)如图所示;(2)D;(3)2.0

点评 掌握如何让小球做平抛运动及平抛运动轨迹的描绘,并培养学生利用平抛运动规律去分析与解决问题的能力,难度适中.

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