在探究平抛运动规律实验中,利用一管口直径略大于小球直径的直管来确定平抛小球的落点及速度方向(只有当小球速度方向沿直管方向才能飞入管中),重力加速度为g。
实验一:如图(a)所示,一倾斜角度为θ的斜面AB,A点为斜面最低点,直管保持与斜面垂直,管口与斜面在同一平面内,平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管,可以根据需要沿斜面移动直管。
(1)以下是实验中的一些做法,合理的的是__________ 。
A.斜槽轨道必须光滑 B.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
C.调整轨道角度平衡摩擦力 D.选择密度更小的小球
(2)某次平抛运动中,直管移动至P点时小球恰好可以落入其中,测量出P点至A点距离为L,根据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间t=________ ,初速度v0=_________ (用L,g,θ表示)。
实验二:如图(b)所示,一半径为R的四分之一圆弧面AB,圆心为O,OA竖直,直管保持沿圆弧面的半径方向,管口在圆弧面内,直管可以根据需要沿圆弧面移动。平抛运动实验轨道抛出口位于OA线上可以上下移动,抛出口至O点的距离为h。
(3)上下移动轨道,多次重复实验,记录每次实验抛出口至O点的距离,不断调节直管位置以及小球平抛初速度,让小球能够落入直管。为提高小球能够落入直管的成功率及实验的可操作性,可以按如下步骤进行:首先确定能够落入直管小球在圆弧面上的落点,当h确定时,理论上小球在圆弧面上的落点位置是___________ (填“确定”或“不确定”),再调节小球释放位置,让小球获得合适的平抛初速度平抛至该位置即可落入直管。满足上述条件的平抛运动初速度满足=__________ (用h,R,g表示)。
实验一:如图(a)所示,一倾斜角度为θ的斜面AB,A点为斜面最低点,直管保持与斜面垂直,管口与斜面在同一平面内,平抛运动实验轨道抛出口位于A点正上方某处。为让小球能够落入直管,可以根据需要沿斜面移动直管。
(1)以下是实验中的一些做法,合理的的是
A.斜槽轨道必须光滑 B.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
C.调整轨道角度平衡摩擦力 D.选择密度更小的小球
(2)某次平抛运动中,直管移动至P点时小球恰好可以落入其中,测量出P点至A点距离为L,根据以上数据可以计算出此次平抛运动在空中飞行时间t=
实验二:如图(b)所示,一半径为R的四分之一圆弧面AB,圆心为O,OA竖直,直管保持沿圆弧面的半径方向,管口在圆弧面内,直管可以根据需要沿圆弧面移动。平抛运动实验轨道抛出口位于OA线上可以上下移动,抛出口至O点的距离为h。
(3)上下移动轨道,多次重复实验,记录每次实验抛出口至O点的距离,不断调节直管位置以及小球平抛初速度,让小球能够落入直管。为提高小球能够落入直管的成功率及实验的可操作性,可以按如下步骤进行:首先确定能够落入直管小球在圆弧面上的落点,当h确定时,理论上小球在圆弧面上的落点位置是
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更新时间:2022-11-19 23:23:50
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【推荐1】如图1为“描绘平抛运动的轨迹”的实验装置。将斜槽导轨固定在支架上,让小球从斜槽的不同高度处滚下。利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板的标尺可以测得水平位移,用直尺可以测得小球抛出时的高度。
(1)实验中,为了获得平抛运动的轨迹,还需要的实验器材有___________ 。
(2)此实验的目的是___________
A.获得平抛物体运动轨迹
B.研究平抛物体飞行时间与哪些因素有关
C.利用轨迹计算当地重力加速度
D.研究平抛物体水平射程与哪些因素有关
(3)某同学获得了如图2所示的平抛运动的轨迹,并在图上建立了直角坐标系,坐标原点O为小球的抛出点。若在轨迹上任取一点,测得坐标为(x,y),则还可以利用图像求出小球抛出时的初速度v0=___________ 。
(4)如图3,若某同学在平抛运动的轨迹图上建立坐标系时,x坐标与初速度v0的方向不平行。
①请用合理的办法确定图中重力加速度的方向(简单写出作图的过程,并保留作图痕迹)。___________
②若每相邻两球之间的时间间隔T相同,图距与实际距离之比为1:10,在这种情况下,只用刻度尺,如何求得时间间隔T?___________ (写出需要测量的物理量,并在图上标出有关物理量的符号)。用测得的物理量和有关常量(已知重力加速度为g),写出时间间隔T的表达式为___________ 。
(1)实验中,为了获得平抛运动的轨迹,还需要的实验器材有
(2)此实验的目的是
A.获得平抛物体运动轨迹
B.研究平抛物体飞行时间与哪些因素有关
C.利用轨迹计算当地重力加速度
D.研究平抛物体水平射程与哪些因素有关
(3)某同学获得了如图2所示的平抛运动的轨迹,并在图上建立了直角坐标系,坐标原点O为小球的抛出点。若在轨迹上任取一点,测得坐标为(x,y),则还可以利用图像求出小球抛出时的初速度v0=
(4)如图3,若某同学在平抛运动的轨迹图上建立坐标系时,x坐标与初速度v0的方向不平行。
①请用合理的办法确定图中重力加速度的方向(简单写出作图的过程,并保留作图痕迹)。
②若每相邻两球之间的时间间隔T相同,图距与实际距离之比为1:10,在这种情况下,只用刻度尺,如何求得时间间隔T?
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解题方法
【推荐2】某同学做“研究平抛运动的特点”实验。
(1)用图甲所示装置研究平抛运动竖直分运动的特点。A、B为两个完全相同的小球,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球自由下落。下列说法正确的是______________ 。
A.A球的运动时间比较长
B.两球的质量应相等
C.改变击球点离地高度,观察到A、B两球也同时落地
D.该实验说明A球在水平方向做匀速直线运动
(2)利用如图乙所示的实验装置进行实验,使小球从距地面高度为1.225m的斜槽底端水平飞出,用频闪照相(每秒频闪30次)的方法,记录小球在不同时刻的位置,则最多可以得到小球在空中运动的________ 个位置。(重力加速度g取9.8m/s2)
(3)该同学在用图乙装置实验时,忘记标记重锤线方向,为解决此问题,他在频闪照片中选择某位置(标记为a)为坐标原点,沿任意两个相互垂直的方向作x轴和y轴,建立直角坐标系xOy,如图丙所示,并测量出c位置的坐标(x1,y1)和e位置的坐标(x2,y2),则重锤线方向与y轴间夹角的正切值为__________ 。
(1)用图甲所示装置研究平抛运动竖直分运动的特点。A、B为两个完全相同的小球,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向飞出,同时B球自由下落。下列说法正确的是
A.A球的运动时间比较长
B.两球的质量应相等
C.改变击球点离地高度,观察到A、B两球也同时落地
D.该实验说明A球在水平方向做匀速直线运动
甲 乙 丙
(2)利用如图乙所示的实验装置进行实验,使小球从距地面高度为1.225m的斜槽底端水平飞出,用频闪照相(每秒频闪30次)的方法,记录小球在不同时刻的位置,则最多可以得到小球在空中运动的
(3)该同学在用图乙装置实验时,忘记标记重锤线方向,为解决此问题,他在频闪照片中选择某位置(标记为a)为坐标原点,沿任意两个相互垂直的方向作x轴和y轴,建立直角坐标系xOy,如图丙所示,并测量出c位置的坐标(x1,y1)和e位置的坐标(x2,y2),则重锤线方向与y轴间夹角的正切值为
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【推荐3】某物理实验小组用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,探究平抛运动的特点。
(1)关于本实验,下列做法错误的是_______。
(2)如图甲所示的实验中,A球沿水平方向抛出,同时B球自由落下,借助频闪仪拍摄上述运动过程。如图乙所示为某次实验的频闪照片,在误差允许范围内,根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同,可判断A球竖直方向做_______ 运动;根据_______ ,可判断A球水平方向做匀速直线运动。(3)某同学使小球从高度为h=0.8m的桌面水平飞出,用频闪照相拍摄小球的平抛运动(每秒频闪20次),最多可以得到小球在空中运动的_______ 个位置。(不含抛出点)(4)某同学实验时忘了标记重垂线方向,为解决此问题,他在频闪照片中,以某位置为坐标原点,沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向,建立直角坐标系xOy,并测量出另外两个位置的坐标值,,如图丙所示。根据平抛运动规律利用运动的合成与分解的方法,可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为_______ 。
(1)关于本实验,下列做法错误的是_______。
A.选择体积小、质量大的小球 | B.借助重垂线确定竖直方向 |
C.先抛出小球,再打开频闪仪 | D.水平抛出小球 |
(2)如图甲所示的实验中,A球沿水平方向抛出,同时B球自由落下,借助频闪仪拍摄上述运动过程。如图乙所示为某次实验的频闪照片,在误差允许范围内,根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同,可判断A球竖直方向做
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【推荐1】某小组设计了一个研究平抛运动的实验装置,在抛出点O的正前方,竖直放置一块毛玻璃.他们利用不同的频闪光源,在小球抛出后的运动过程中光源闪光,会在毛玻璃上出现小球的投影点,在毛玻璃右边用照相机进行多次曝光,拍摄小球在毛玻璃上的投影照片如图1,小明在O点左侧用水平的平行光源照射,得到的照片如图3;如图2,小红将一个点光源放在O点照射重新实验,得到的照片如图4,已知光源的闪光频率均为31Hz,光源到玻璃的距离L=1.2m,两次实验小球抛出时的初速度相等.根据上述实验可求出:(结果均保留两位小数)
(1)重力加速度的大小为___________ m/s2,投影点经过图3中M位置时的速度大小为___________ m/s
(2)小球平抛时的初速度大小为_____________ m/s
(1)重力加速度的大小为
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【推荐2】(1)在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法作出小球平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,将你认为正确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可以不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)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(或方格纸)相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
G.斜槽必须光滑
(2)某同学采用频闪摄影的方法拍摄“小球做平抛运动”的照片,如图是照片的一部分。图中每个小方格的边长为40cm,则由图可求得拍摄时曝光的时间间隔是_______ s,该小球平抛运动的水平初速度v0=_______ m/s,运动到图中位置2时速度大小为_______ m/s,小球开始做平抛运动到落到1位置的速度变化量为____________ m/s,方向为_______ (g取10m/s2)。
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可以不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的木条(或凹槽)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(或方格纸)相接触
F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
G.斜槽必须光滑
(2)某同学采用频闪摄影的方法拍摄“小球做平抛运动”的照片,如图是照片的一部分。图中每个小方格的边长为40cm,则由图可求得拍摄时曝光的时间间隔是
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【推荐3】用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。(1)下列实验条件必须满足的有______ 。
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的______ (选填“最上端”、“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点;在确定y轴时______ (选填“需要”或者“不需要”)y轴与重锤线平行。
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是______ 。
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体______ 。
A.在水平方向上做匀速直线运动
B.在竖直方向上做自由落体运动
C.在下落过程中机械能守恒
A.斜槽轨道光滑
B.斜槽轨道末段水平
C.挡板高度等间距变化
D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究,建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点,将钢球静置于Q点,钢球的
(3)为了得到平抛物体的运动轨迹,同学们还提出了以下三种方案,其中可行的是
A.从细管水平喷出稳定的细水柱,拍摄照片,即可得到平抛运动轨迹
B.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置,平滑连接各位置,即可得到平抛运动轨迹
C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
(4)伽利略曾研究过平抛运动,他推断:从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体
A.在水平方向上做匀速直线运动
B.在竖直方向上做自由落体运动
C.在下落过程中机械能守恒
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