利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（甲）所示，在悬点O正下方有水平放置的...

利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图（甲）所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO’＝h（h＞L）。

（1）电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：____________。

（2）将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O’C＝s，则小球做平抛运动的初速度为v0________。

（3）在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角，小球落点与O’点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标、cos为横坐标，得到如图（乙）所示图像。则当＝30时，s为 ________m；若悬线长L＝1.0m，悬点到木板间的距离OO’为________m。

保证小球沿水平方向抛出；； 0.52， 1.5 【解析】（1）[1]由于在烧断细线前小球做圆周运动，故速度方向沿切线方向，所以只有在悬点正下方物体的速度沿水平方向，要使小球做平抛运动，则小球平抛的初速度只能沿水平方向，故只有电热丝P放在悬点正下方才能保证小球沿水平方向抛出，才能保证物体做平抛运动；（2）[2]由于小球做平抛运动，故有在水平方向有 s=v0t 在竖直方向有 ① 故有；（3）[3] 由图象知，当θ=30°时，cosθ==0.865，对应纵轴坐标s2≈0.28，故s≈0.52m；改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ时，小球平抛的速度v，则有： ② 则物体在水平方向的位移： s=vt ③ 联立①②③可得将θ=30°，L=1.0m，s=0.52m代入得 h=1.5m

复制答案

考点分析：

相关试题推荐

在“探究弹力和弹簧伸长的关系并测定弹簧的劲度系数”实验中，实验装置如图甲所示。所悬挂钩码的重力相对于对弹簧提供了向右的恒定拉力。实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度。作出弹簧的长度（L）随钩码个数（n）变化的图象如图乙所示，则：

①图线与L轴的交点的物理意义是______________________________；

②图线BC段偏离了直线，其原因是_____________________________；

③该同学实验时，把弹簧水平放置与弹簧竖直悬挂放置相比，优点在于____________________，缺点在于____________________。

查看答案

如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道，两个弯道分别为半径R=90 m的大圆弧和r=40 m的小圆弧，直道与弯道相切．大、小圆弧圆心O、O′距离L=100 m．赛车沿弯道路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍．假设赛车在直道上做匀变速直线运动，在弯道上做匀速圆周运动，要使赛车不打滑，绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大，重力加速度g=10 m/s2，π=3.14)，则赛车( )