题目内容
【题目】在做“研究平抛物体的运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.
(1)实验器材除了木板、小球、斜槽、长木条、图钉、铅笔、细线之外,还需要的是______.
A.秒表 B.白纸 C.天平
D.弹簧秤 E.重锤
(2)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________.
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的长木条每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
F.将球的位置记录在纸上,取下纸,用直尺将点连成折线
(3)作出平抛运动的轨迹后,为算出其初速度,实验中需测量的数据有________和________.其初速度的表达式为v0=________.
(4)某学生在做“研究平抛运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置O,A为物体运动一段时间后的位置,根据图所示,求出物体做平抛运动的初速度为________.
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A.1.0 m/s B.10 m/s
C.2.0 m/s D.20 m/s
【答案】 BE; ACE; 水平位移x; 竖直位移y;
; C
【解析】(1) 本实验不需要测时间,因此不需要秒表。不需要测质量和重力,所以不需要天平和弹簧秤。需要描出轨迹和确定竖直向下的方向,因此,还需要白纸和重垂线。
(2) A项:通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动,故A正确;
B、C项:因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B错误,C正确;
D项:因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,在相同时间里,位移越来越大,因此木条降的距离不应是等距的,故D错误;
E、F项:实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线,故E正确,F错误。
(3) 根据
得
,由初速度
,所以实验需要测量水平位移x和竖直位移y;
(4) 由于物体在竖直方向做自由落体运动,故在竖直方向有△h=gT2,由图可知△h=h2-h1=(40cm-15cm)-15cm=10cm=0.1m
将△h=0.1m,g=10m/s2带入△h=gT2解得:
物体在水平方向做匀速直线运动故s=v0T,将s=20cm=0.2m带入解得:
,故应选C。
点晴:保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线.
根据平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式求出初速度的表达式,结合表达式确定所需测量的物理量。