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课时检测区·能力达标1.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说法,正确的是( )A.重物质量的称量不准会造成较大误差B.重物质量选用得大些,有利于减小误差C.重物质量选用得较小些,有利于减小误差D.打点计时器选用电磁打点计时器比电火花计时器误差要小【解析】选B。
为减小实验误差,重物应选质量大些的,且重物质量不需称量,A、C错,B正确;电磁打点计时器的振针与纸带间有摩擦,电火花计时器对纸带的阻力较小,故选用电磁打点计时器误差大些,D错误。
2.(多选)在“验证机械能守恒定律”的实验中,要验证的是重物重力势能的减少量等于其动能的增加量,以下步骤仅是实验中的一部分,在这些步骤中多余或错误的有( )A.用天平称出重物的质量B.把打点计时器固定到铁架台上,并用导线把它和低压交流电源连接起来C.把纸带的一端固定到重物上,另一端穿过打点计时器的限位孔,把重物提升到一定高度D.接通电源,释放纸带E.用停表测出重物下落的时间【解析】选A、E。
在“验证机械能守恒定律”的实验中,需验证重力势能减少量mgh和动能增加量mv2之间的大小关系。
若机械能守恒,则有mgh=mv2,两边都有质量,可约去,即验证gh=v2成立即可,无需用停表测量时间,因此E选项也多余,其余选项都需要,故应选A、E。
3.在“验证机械能守恒定律”的实验中(1)不需测量或计算的物理量是( )A.下落高度B.瞬时速度C.重物质量D.时间(2)由于打点计时器两限位孔不在同一竖直线上,使纸带通过时受到较大阻力,这样会导致实验结果mgh______mv2(选填“>”或“<”)。
【解析】(1)本实验需要验证mgh与mv2的关系,所以不需要测量重物质量m,C正确。
(2)重物在下落过程中克服阻力做功,使减小的重力势能不能完全转化为动能,所以mgh>mv2。
答案:(1)C (2)>4.图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。
现有的器材为:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤。
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课时检测区·基础达标1.有人设想在夏天用电冰箱来降低房间的温度。
他的办法是关好房间的门窗然后打开冰箱的所有门让冰箱运转,且不考虑房间内外热量的传递,则开机后,室内的温度将( )A.逐渐有所升高B.保持不变C.开机时降低,停机时又升高D.开机时升高,停机时降低【解析】选A。
压缩机电机有电流流过,会产生热量,即消耗电能,产生了内能,且房间与外界没有能量交换,所以房内温度会升高,A正确。
2.(多选)如图所示,将一轻弹簧下端固定在倾角为θ的粗糙斜面底端,弹簧处于自然状态时上端位于A点。
质量为m的物体从斜面上的B点静止下滑,与弹簧发生相互作用后,最终停在斜面上。
下列说法正确的是( )A.物体最终将停在A点B.物体第一次反弹后不可能到达B点C.整个过程中重力势能的减少量大于克服摩擦力做的功D.整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能【解析】选B、C、D。
由题意可知,物块从静止沿斜面向上运动,说明重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力,因此物体不可能最终停于A点,故A错误。
由于运动过程中存在摩擦力,导致摩擦力做功,所以物体第一次反弹后不可能到达B点,故B正确。
根据动能定理可知,从静止到速度为零,则有重力做功等于克服弹簧弹力做功与物块克服摩擦做的功之和,故C正确。
整个过程中,动能最大的位置即为速度最大位置,而弹簧弹性势能最大的位置为第一次压缩弹簧到的最大位置(此时物体的速度为0),所以整个过程中物体的最大动能小于弹簧的最大弹性势能,故D正确。
3.(2017·全国卷Ⅲ)如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。
用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距l。
重力加速度大小为g。
在此过程中,外力做的功为( )A.mg lB.mg lC.mg lD.mg l【解析】选A。
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分层训练·进阶冲关A组基础练(建议用时20分钟)1.在做“研究平抛运动”的实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,下列图中所示坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是(C)2.利用如图所示的装置研究平抛运动的特点,让小球多次沿同一轨迹运动,通过描点法画小球做平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面说法不正确的是(A)A.坐标原点就是斜槽口的端点B.要在斜槽上适当高度释放小球C.应把木板调整到竖直方向D.小球运动时不应与木板上的白纸(或坐标纸)相接触3.(多选)(2018·大连高一检测)一个学生在做“研究平抛物体运动”的实验中描出了如图所示的几个实验点,其中偏差较大的实验点B产生的原因可能是( B、C )A.小球滚下的高度较其他各次高B.小球滚下的高度较其他各次低C.小球在运动中遇到其他各次没有遇到的阻碍D.小球开始滚下时,实验者已给它一个初速度4.做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动后着地,一架照相机通过多次曝光,拍摄到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)。
已知汽车长度为3.6 m,相邻两次曝光的时间间隔相等,由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为__12__m/s,高台离地面的高度为__11.25__m。
(g取10 m/s2)B组提升练(建议用时10分钟)5.在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调成水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处。
使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A。
将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B。
又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。
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课时检测区·基础达标1.关于平抛运动的性质,以下说法中正确的是( )A.变加速运动B.匀变速运动C.匀速率曲线运动D.可能是两个匀速直线运动的合运动【解析】选B。
平抛运动是水平抛出且只在重力作用下的运动,所以是加速度恒为g的匀变速运动,选项A、C错误,B正确。
平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,选项D 错误。
2.如图所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8m。
g取10m/s2,则运动员跨过壕沟所用的时间最长为( )A.3.2sB.1.6sC.0.8sD.0.4s【解析】选D。
根据h=gt2得,t==s=0.4s,故D正确。
【补偿训练】关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体,比较它们落到水平地面上的时间(不计空气阻力),以下说法正确的是( )A.速度大的物体运动时间长B.速度小的物体运动时间长C.一样长D.质量大的物体运动时间长【解析】选C。
根据h=gt2知,从同一高度水平抛出的物体运动时间一样长,选项C正确。
3.如图所示是研究平抛运动时,用频闪照相机拍下的A、B两小球同时开始运动的照片,相邻两次闪光之间的时间间隔都相等。
A无初速度释放,B水平抛出。
通过观察发现,尽管两个小球在水平方向上的运动不同,但是它们在竖直方向上总是处在同一高度。
该实验现象说明( )A.B球水平方向的分运动是匀速直线运动B.B球水平方向的分运动是匀加速直线运动C.B球竖直方向的分运动是匀速直线运动D.B球竖直方向的分运动是自由落体运动【解析】选D。
水平方向没有匀速直线运动的对比实验,因此无法确定水平方向运动的性质,故A、B错误;因为两小球同时运动,两球竖直方向上下落的高度始终相同,知两球竖直方向上的运动规律相同,可知平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动,故D正确,C错误。
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课时检测区·基础达标1.(2017·徐州高一检测)如图所示,物体在力F的作用下,在水平面上沿各自运动方向均发生了一段位移l,计算这四种情形下力F对物体做的功,可以写作W=F l cosθ的是( )世纪金榜导学号35684064【解析】选D。
A、B、C图中力F与位移l的夹角为180°-θ,力F对物体做的功W=F l cos(180°-θ),D图中F与位移l的夹角为θ,F对物体做的功W=F l cosθ。
D正确。
2.(2017·全国卷Ⅱ)如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力( )A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心【解析】选A。
因为大圆环对小环的作用力始终与速度垂直不做功,因此A正确、B错误;从静止开始在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力先背离大圆环圆心,后指向大圆环圆心,故C、D项错误。
3.(多选)如图所示,在向右加速运动的车厢中,一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止),则下列说法正确的是( )A.人对车厢做正功B.人对车厢做负功C.车厢对人做正功D.推力对车厢做正功【解析】选B、C、D。
水平方向人受到车两个力:车对手向左的推力F1,车厢地板对脚向右的静摩擦力F2,由牛顿第三定律可知,车受到人手的向右的推力F′1和脚对车厢地板向左的静摩擦力F′2,则有F1=F′=F′2。
人随车向右加速,F2>F1,二者的合力方向向右,与速度方向相1,F2同,二者合力对人做正功,即车对人做正功;车受到人的力,F′2>F′1,二者的合力方向向左,与车的速度方向相反,该合力对车厢做负功,即人对车做负功;人对车的推力F′1向右,与车的速度方向相同,该力做正功。
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课时检测区·基础达标1.(2017·晋城高一检测)做曲线运动的物体,一定变化的是 ( )A.合外力B.加速度C.速度D.速率【解析】选C。
做曲线运动的物体的速度方向一定是变化的,故速度一定变化,但是合外力和加速度可能不变,速率可能不变,只有选项C 正确。
2.质点在某一平面内沿曲线由P运动到Q,如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力。
则下列选项中可能正确的是 ( )【解析】选D。
质点做曲线运动时,速度方向是曲线上这一点的切线方向,选项A错误;质点所受合外力和加速度的方向指向运动轨迹的凹侧,选项B、C错误,只有选项D正确。
3.如图所示,在一张白纸上放置一根直尺,沿直尺的边缘放置一块直角三角板。
将三角板沿刻度尺水平向右匀速运动,同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动,而且向上的速度越来越大,则铅笔在纸上留下的轨迹可能是 ( )【解析】选C。
笔尖参与了向右的匀速直线运动和向上的加速直线运动,加速度方向向上,合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上,笔尖做曲线运动,加速度的方向指向轨迹凹的一侧。
故C正确,A、B、D错误。
【补偿训练】(多选)如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩。
在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊钩将物体B匀加速向上吊起,则物体B 做 ( )A.速度大小不变的曲线运动B.速度大小增加的曲线运动C.加速度大小方向均不变的曲线运动D.加速度大小方向均变化的曲线运动【解析】选B、C。
由运动的独立原理知,物体B在水平方向做匀速直线运动,而在竖直方向上做匀加速直线运动。
故物体B相对地面做匀变速曲线运动。
4.2016年6月23日,全国山地自行车冠军赛在甘肃天水举行。
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单元评估检测(45分钟100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分,其中1～7题为单选,8～10题为多选)1.如图所示,两次渡河时船头指向均垂直于岸,且船相对水的速度大小不变。
已知第一次实际航程为A至B,位移为x1,实际航速为v1,所用时间为t1,由于水速增大,第二次实际航程为A至C,位移为x2,实际航速为v2,所用时间为t2。
则(C)A.t2>t1,v2=B.t2>t1,v2=C.t2=t1,v2=D.t2=t1,v2=2.杂技演员表演“水流星”,在长为1.6 m的细绳的一端,系一个与水的总质量为m=0.5 kg的盛水容器,以绳的另一端为圆心,在竖直平面内做圆周运动,如图所示,若“水流星”通过最高点时的速率为4 m/s,则下列说法正确的是(g取10 m/s2) (B)A.“水流星”通过最高点时,有水从容器中流出B.“水流星”通过最高点时,绳的张力及容器底部受到的压力均为零C.“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受力的作用D.“水流星”通过最高点时,绳子的拉力大小为5 N3.秋千的吊绳有些磨损,在摆动过程中,吊绳最容易断裂的时候是秋千 (D)A.在下摆过程中B.在上摆过程中C.摆到最高点时D.摆到最低点时4.如图所示,O1为皮带传动的主动轮的轴心,主动轮半径为r1,O2为从动轮的轴心,从动轮半径为r2,r3为固定在从动轮上的小轮半径。
已知r2=2r1,r3=1.5r1。
A、B、C分别是三个轮边缘上的点,则点A、B、C的向心加速度之比是(假设皮带不打滑)(C)A.1∶2∶3B.2∶4∶3C.8∶4∶3D.3∶6∶25.如图所示,小物块位于半径为R的半球顶端,若给小物块以水平初速度v0时,物块对球顶恰无压力,则以下说法中不正确的是(D)A.物块立即离开球面做平抛运动B.物块落地时水平位移为RC.初速度v0=D.物块落地速度方向与地面成45°6.(2018·南充高一检测)“太极球”运动是一项较流行的健身运动,做该项运动时,健身者半马步站立,手持太极球拍,拍上放一橡胶太极球,健身者舞动球拍时,太极球却不会掉落地上。
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课时检测区·基础达标1.如图,“嫦娥三号”探测器在飞赴月球的过程中,随着它与月球距离的减小,月球对它的万有引力将( )A.变小B.变大C.先变小,后变大D.先变大,后变小【解析】选B。
根据万有引力定律,万有引力与两者距离的二次方成反比,所以随着距离的减小,万有引力将变大,选项B正确。
2.(多选)(2017·洛阳高一检测)卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。
为了测量石英丝极微小的扭转角,该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是( )A.减小石英丝的直径B.增大T型架横梁的长度C.利用平面镜对光线的反射D.增大刻度尺与平面镜的距离【解析】选C、D。
利用平面镜对光线的反射,增大刻度尺与平面镜的距离可使“微小量放大”。
选项C、D正确。
3.(2015·重庆高考)航天员王亚平在“天宫一号”飞船内进行了我国首次太空授课,演示了一些完全失重状态下的物理现象。
若飞船质量为m,距地面高度为h,地球质量为M,半径为R,引力常量为G,则飞船所在处的重力加速度大小为( )A.0B.C. D.【解题指南】解答本题时应从以下两点进行分析:(1)“天宫一号”飞船绕地球飞行时与地球之间的万有引力F引=G。
(2)“天宫一号”飞船绕地球飞行时重力等于万有引力。
【解析】选B。
“天宫一号”飞船绕地球飞行时与地球之间的万有引力F引=G,由于“天宫一号”飞船绕地球飞行时重力与万有引力相等,即mg=G,故飞船所在处的重力加速度g=G,故选项B正确,选项A、C、D错误。
4.火星半径是地球半径的,火星质量大约是地球质量的,那么地球表面上质量为50kg的宇航员,世纪金榜导学号35684046(1)在火星表面上受到的重力是多少?(2)若宇航员在地球表面能跳1.5m高,那他在火星表面能跳多高?(在地球表面的重力加速度g取10m/s2)【解题指南】本题涉及星球表面重力加速度的求法,应先求火星表面的重力加速度,再求宇航员在火星表面所受的重力;然后再利用竖直上抛运动规律求上升的高度。
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课时检测区·能力达标1.在“探究功与速度变化的关系”的实验中每次橡皮筋的拉伸长度都保持不变,这样每次( )A.做的功一样B.每条橡皮筋产生的弹性势能相同C.产生的动能相同D.产生的重力势能相同【解析】选B。
本次实验是通过改变橡皮筋的条数来改变弹性势能,从而使每次小车获得的速度不同的。
2.某同学在做利用橡皮筋探究功与速度变化关系的实验时,拖着纸带的小车在橡皮筋的作用下由静止运动到木板底端，不计小车受到的阻力,在此过程中打点计时器在纸带上打下的相邻点间的距离变化情况是( )A.始终是均匀的B.先减小后增大C.先增大后减小D.先增大后均匀不变【解析】选D。
橡皮筋对小车作用过程中小车速度增大,所以点间距增大,当小车离开橡皮筋后做匀速直线运动,点的间距不再变化,所以选D。
3.为了计算由于橡皮筋做功而使小车获得的速度,在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带,在A、B、C、D中应该选用________点的速度才符合要求。
【解析】实验中所要求测量的速度应该是橡皮筋作用完毕以后小车的速度,也就是小车所获得的最大速度。
由题图中可以看出,打A、B两点时橡皮筋还没有作用完毕,而打D点时橡皮筋作用完毕后已经过了一段时间,所以最理想的应该是C点的速度。
答案:C4.某同学用如图所示的装置探究功与物体速度变化的关系。
(1)图中所示的电磁打点计时器,应该配备4～6V的________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)实验中为了平衡小车所受的摩擦力,可将木板的________(选填“左”或“右”)端垫起适当的高度。
(3)实验中通过改变橡皮筋的________(选填“长度”或“条数”)改变功的值。
(4)操作正确的情况下,以功W为纵坐标,以________(选填“v”“v2”或“”)为横坐标作出的图线最接近一条倾斜的直线。
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课时检测区·基础达标1.(多选)下面关于重力做功及重力势能的说法中,正确的是( )A.两物体A、B,A的高度是B的2倍,那么A的重力势能也是B的2倍B.如果考虑空气阻力,从某一高度下落一物体到达地面,物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少C.重力做功的多少,与参考平面的选取无关D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但这并不影响研究有关重力势能的问题【解析】选C、D。
由重力势能的计算公式E p=mgh可知,重力势能由mg和h共同决定,故A错误;由ΔE p=-mgh可知,重力势能的变化只与mgh有关,而与阻力无关,故B错误,C正确;虽然重力势能具有相对性,选择不同的参考平面,物体具有不同重力势能的数值,但这并不影响对重力势能的研究,故D正确,故选C、D。
2.我国发射的“天宫二号”飞船,于2016年11月8日胜利返航,在返回舱拖着降落伞下落过程中,其重力做功和重力势能变化的情况为( )A.重力做正功,重力势能减小B.重力做正功,重力势能增加C.重力做负功,重力势能减小D.重力做负功,重力势能增加【解析】选A。
下落时,返回舱高度降低,所以重力做正功,重力势能减小。
3.某游客领着孩子游黄山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A 点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是( )A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到B重力做功mgH【解析】选D。
重力做功公式W G=mgh,它只和物体的高度变化有关,和路径无关,所以从A到B重力做功为mgH,D正确。
4.(2017·福州高一检测)在离地面80m楼房处无初速释放一小球,小球质量为m=200g,不计空气阻力,g取10m/s2,取最高点所在水平面为参考平面,求: 世纪金榜导学号35684074(1)在第2s末小球的重力势能。
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课时检测区·能力达标
1.(多选)(2017·常德高一检测)在“研究平抛运动”的实验中,为了求平抛物体的初速度,需直接测的数据有( )
A.小球开始滚下的高度
B.小球在空中飞行的时间
C.运动轨迹上某点P的水平坐标
D.运动轨迹上某点P的竖直坐标
【解析】选C、D。
由平抛运动规律,竖直方向y=gt2,水平方向x=v0t,因此v0=x,可见只要测得轨迹上某点P的水平坐标x和竖直坐标y,就可求出初速度v0,故C、D正确。
2.(多选)在“研究平抛物体的运动”的实验中,小球做平抛运动的坐标原点位置是(设小球半径为r) ( )
A.斜槽口末端O点
B.小球在槽口时,球心在木板上的投影点
C.槽口O点正前方r处
D.小球放在槽口末端时,过小球最高点的水平线与槽口的竖直线的交点正下方r 处
【解析】选B、D。
小球做平抛运动的起点不是槽口的端点,而是球的球心在槽口上方时,球心在板上的水平投影点,该投影点的位置要比槽口的位置高一些,确定该投影点的位置用选项B、D的说法即可。
3.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下: 世纪金榜导学号35684011
A.让小球多次从____________滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。
B.安装好器材,注意_______________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。
(2)上述实验步骤的合理顺序是________。
【解析】(1)该实验中要保证每次小球做平抛运动的轨迹相同,这就要求小球平抛的初速度相同,而且初速度是水平的,因此在具体实验操作中要调整斜槽末端水平,方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放置,同时让小球多次从同一位置无初速度地释放。
(2)实验操作中要先安装仪器,然后进行实验操作,故实验顺序为BAC。
答案:(1)同一位置无初速度调整斜槽末端水平,方木板竖直且与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端(2)BAC
4.如图甲是研究平抛运动的实验装置图,图乙是实验后在白纸上作的图。
世纪金榜导学号35684012
(1)在甲图上标出O点及Ox、Oy轴,并说明这两条坐标轴是如何作出的。
答:________________________。
(2)固定斜槽轨道时应注意使____________________。
(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹,实验中应注意_____________________________________。
(4)计算小球平抛初速度的公式v0=________,根据图乙给出的数据,可计算出v0=________m/s。
【解析】(1)从O点开始作平行重垂线向下的直线为Oy轴,再垂直于Oy作Ox轴。
如图所示。
(2)为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方向,应调整斜槽使底端切线沿水平方向。
(3)为了保证小球每次做平抛运动的轨迹一致,要求它的初速度相同,故每次都让小球从斜槽的同一高度处无初速度滚下。
(4)由于x=v0t,y=gt2,故初速度v0=x,根据图乙给出的数据,可计算出v0=1.6m/s。
答案:(1)图见解析利用重垂线作Oy轴,再垂直于Oy作Ox轴
(2)底端切线沿水平方向
(3)每次都从同一高度处无初速度滚下
(4)x 1.6
5.在研究平抛运动的实验中,某同学只在竖直板面上记下了通过抛出点的重垂线y的方向,但忘了记下平抛的初位置,在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹,如图所示。
现在曲线上取A、B两点,量出它们到y轴的距离,AA′=x1,BB′=x2,AB的竖直距离为h,重力加速度为g,用这些量可以求得小球平抛时的初速度为________。
世纪金榜导学号35684013
【解析】设抛出点为O,且在y轴上,由平抛规律
OA′=g,x1=v0t1;
OB′=g,x2=v0t2;
OB′-OA′=h,联立求出v0=。
答案:
【补偿训练】
1.在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先将斜槽轨道的末端调成水平,在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于紧靠槽口处。
使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A。
将木板向远离槽口平移距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B。
又将木板再向远离槽口平移距离x,小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放,再得到痕迹C。
若测得木板每次移动距离x=10.00cm,A、B间距离y1=4.78cm,B、C间距离y2=14.82cm。
g取9.8m/s2。
(1)根据以上直接测量的物理量得小球初速度v0=__________(用题中所给字母表示)。
(2)小球初速度的测量值为________m/s。
【解析】由于每次移动距离x=10.00cm,所以小球从打A点到打B点与从打B点到打C点的时间相同,设此时间为t。
由于y2-y1=gt2,且y1=4.78cm、
y2=14.82cm,g=9.8m/s2,所以t=≈0.1s,故小球初速度v0==x≈1.00m/s。
答案:(1)x(2)1.00
2.(2014·安徽高考)图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有___________。
a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
b.每次小球释放的初始位置可以任意选择
c.每次小球应从同一高度由静止释放
d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接
(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图乙中图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________。
(3)图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取三点A、B、C,测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm,A、B两点水平间距Δx为40.0cm。
则平抛小球的初速度v0为________m/s,若C点的竖直坐标y3为60.0cm,则小球在C点的速度v C为________m/s。
(结果保留两位有效数
字,g取10m/s2)
【解析】(1)要保证小球从斜槽末端水平抛出,则斜槽末端必须水平;要保证小球每次抛出的初速度都相同,则小球必须从同一高度由静止释放,故选项a、c符合要求,b不合理。
平抛运动的轨迹应为平滑曲线,故选项d不合理。
(2)由平抛运动可得,
竖直方向:y=gt2
水平方向:x=v0t,
则y=··x2,即y∝x2
故选项c正确。
(3)根据图线数据,利用运动规律分析,由平抛运动可得
y1=g
y2=g
解得t1=0.1s,t2=0.3s
故初速度v0==2.0m/s
C点在竖直方向的分速度=2gy3
则C点的速度v C==4.0m/s
答案:(1)a、c (2)c (3)2.0 4.0
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