某研究性学习小组用如图(a)所示装置验证机械能守恒定律.让一个摆球由静止开始从A位置摆到B位置,若不考虑空气阻力,小球的机械能应该守恒,即
mv
2=mgh.直接测量摆球到达B点的速度v比较困难.现让小球在B点处脱离悬线做平抛运动,利用平抛的特性来间接地测出v.
如图(a)中,悬点正下方P点处放有水平放置炽热的电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出作平抛运动.在地面上放上白纸,上面覆盖着复写纸,当小球落在复写纸上时,会在下面白纸上留下痕迹.
用重锤线确定出A、B点的投影点N、M.重复实验10次(小球每一次都从同一点由静止释放),球的落点痕迹如图(b)所示,图中米尺水平放置,零刻度线与M点对齐.用米尺量出AN的高度h
1、BM的高度h
2,算出A、B两点的竖直距离,再量出M、C之间的距离x,即可验证机械能守恒定律.已知重力加速度为g,小球的质量为m.
(1)根据图(b)可以确定小球平抛时的水平射程为______cm.
(2)用题中所给字母表示出小球平抛时的初速度v
=______
考点分析:
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在利用单摆测重力加速度的实验中,甲组同学用游标卡尺测出小球的直径如图1所示,则该小球的直径为
cm.
乙同学在实验中测出多组摆长和运动周期,根据实验数据,作出T
2-L的关系图象如图2所示,该同学在实验中出现的错误可能是计算摆长时
(选填“漏加”或“多加”)了小球的半径.虽然实验中出现了上述错误,但根据图象中的数据仍可计算出准确的重力加速度,其值为
m/s
2.(最后结果保留三位有效数字)
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如图所示,内表面粗糙的盒子静止在光滑水平面上,盒子中有一靠在右壁的小球,盒子和小球的质量均为m,小球与盒子内表面间的动摩擦因数为μ.现给盒子一个水平向右的瞬时冲量I,盒子与小球发生多次弹性碰撞后,最终小球与盒子达到相对静止.用v表示小球最终的速度,用s表示整个过程中小球相对盒子的路程.则( )
A.v=0
B.
C.
D.
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如图所示,长为2L的轻杆,两端各固定一小球,A球质量为m
1,B球质量为m
2,过杆的中点O有一水平光滑固定轴,杆可绕轴在竖直平面内转动.当转动到竖直位置且A球在上端,B球在下端时杆的角速度为ω,此时杆对转轴的作用力为零,则A、B两小球的质量之比为( )
A.1:1
B.(Lω
2+2g):(Lω
2-2g)
C.(Lω
2-g):(Lω
2+g)
D.(Lω
2+g):(Lω
2-g)
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如图甲所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动.若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立一坐标轴Ox,小球的速度v随x变化的图象如图乙所示.其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的曲线,BC是平滑的曲线,则关于A、B、C三点对应的x坐标及加速度大小,以下关系式正确的是( )
A.x
A=h,a
A=g
B.x
B=h+
,a
B=0
C.x
C=h+
,a
C=g
D.x
C>h+
,a
C>g
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均匀分布在地球赤道平面上空的三颗同步通信卫星能够实现除地球南北极等少数地区外的“全球通信”.已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球自转周期为T,则三颗卫星中任意两颗卫星间的距离为( )
A.
B.
C.
D.
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