组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 抛体运动 > 平抛运动 > 平抛运动的研究方法 > 验证平抛运动竖直方向做自由落体运动
题型:实验题 难度:0.65 引用次数:374 题号:20398665
丰城中学游老师设计了一个研究平抛运动的实验装置,图甲是 “研究平抛运动”的实验的部分电路图,斜槽末端口N与Q小球离地面的高度均为H,实验时,当P小球从斜槽末端飞出与轻质挡片相碰(不影响P球的运动)立即断开电路使电磁铁释放Q小球,发现两小球同时落地,改变H大小,重复实验,P、Q仍同时落地。

(1)关于实验条件的说法,正确的有___________
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末段N端必须水平
C.P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
D.P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
(2)在实验过程中,将背景换成方格纸,通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片,小球在平抛运动中的几个位置如图中的abcd所示,图中每个小方格的边长为l=1.6cm,则频闪相机的拍照频率f=___________Hz,该小球平抛时的速度大小v0=___________m/s。(结果均保留2位有效数字,重力加速度g取10m/s2

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实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐1】在《球形物体空气阻力大小与速率关系的研究》中以气球为实验对象,并保持同一气球的体积不变,探究球形物体在空气中运动时空气阻力的大小跟速率的定量关系。
如果气球下落时的空气阻力恰好等于重力,气球将做匀速运动。根据这个道理,可以测量气球所受空气阻力的大小。气球的速率可以用数码相机测量。在气球下落轨迹旁边固定一把刻度尺,用数码相机拍摄气球运动的视频,得到分帧照片,根据相邻照片气球的位置间隔可以判断气球是否在做匀速运动,由分帧照片的周期和气球位置在刻度尺上的具体读数就可以计算气球的速率,如图研-1,在气球的气嘴上绑定一根硬铁丝,下面悬吊一个重物,使气球下落时能大致保持竖直方向,以保证能用刻度尺测量到重物的位置。测出气球连同铁丝和重物所受的总重力G。之后,请一名同学在刻度尺的上方释放气球,另一名同学用数码相机在刻度尺前拍摄气球下落的视频,并得到分帧照片。在确认相邻两帧照片之间重物下落的距离基本相等的情况下,读出某帧照片上重物位置在刻度尺上的读数为l0(图研-1甲),再经过n帧照片后的读数为ln(图研-1乙),则可以得到相邻两帧照片之间重物下落位移的平均值为l___________

次数1234567
气球和重物所受的总重力G/(10-2N)4.55.56.57.58.59.510.5
相邻两帧照片重物下落的位移l/(10-2m)13.616.319.823.826.628.832.8

把上述实验中气球和重物所受的总重力G和相邻两帧照片之间重物下落的位移l作为实验的第1组数据填在表格中。改变重物的质量,仍然用原气球重复实验,得到各组不同的Gl的数据,填在同一表格中。以气球所受空气阻力Ff为纵坐标轴,以气球匀速运动的速率v为横坐标,设相邻两帧照片时间间隔为T(单位为秒)请用描点法在Ff-v坐标系中描绘出Ffv函数图像___________,认真观察分析图像,由此得出气球在空气中运动时所受空气阻力大小跟它运动的速率存在怎么样关系?______________________
2019-12-20更新 | 210次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。

(1)实验仪器。打点计时器使用50Hz交流电源供电,打点的时间间隔是______s。
(2)实验原理。在“研究平抛运动”实验中,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上高水平桌面高为处静止释放、使其水平抛出,通过多次描点可给出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图所示,在轨迹上取一点A,读取其坐标,由此可计算出小球做平抛运动的初速度大小为(  )
A.B.C.D.

(3)在如图所示的实验中,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动;同时B球自由下落,做自由落体运动。重复实验数次,无论打击力大或小,仪器距离地面高或低,A、B两球总同时落地,该实验表明(  )
A.抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动
B.平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动
C.平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动
D.平抛运动竖直方向的分运动是匀速直线运动
2024-05-15更新 | 8次组卷
实验题 | 适中 (0.65)
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【推荐3】“探究平抛运动的特点”实验有以下几步。
(1)用如图甲所示竖落仪装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,做平抛运动;同时B球被释放,自由下落,做自由落体运动。改变小球距地面的高度和小锤击打的力度,发现:两球总是同时落地。由此可以得到的结论是_________

(2)用如图乙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。以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有_______
A. 斜槽轨道光滑

B. 斜槽轨道末端水平
C. 挡板高度等间距变化
D. 每次不需要从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(3)如图丙所示,在白纸上描出小球平抛运动的轨迹并测量了相关数据,标在图上,其中O点为物体的抛出点。根据图中数据,物体做平抛运动的初速度______。(g取10m/s2 ,计算结果保留两位有效数字)

(4)若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图丁所示,在轨迹上取ABC三点,ABBC的水平间距相等且均为x,测得ABBC的竖直间距分别是y1y2,可求得钢球平抛的初速度大小为______。(已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示)
2023-04-08更新 | 549次组卷
共计 平均难度:一般