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用如图甲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...

用如图甲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,建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系;

a.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;在确定轴时_______(选填“需要”或者“不需要”)轴与重锤线平行;

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理数据:如图乙所示,在轨迹上取ABC三点,ABBC的水平间距相等且均为,测得ABBC的竖直间距分别是,则_______(选填“大于”、“等于”或者“小于”)。可求得钢球平抛的初速度大小为_______(已知当地重力加速度为,结果用上述字母表示)。

(3)为了得到平拋物体的运动轨迹,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

 

BD 球心 需要 大于 AB B 【解析】 (1)[1]因为本实验是研究平抛运动,只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动,即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出,没必要要求斜槽轨道光滑,因此A错误,BD正确;挡板高度可以不等间距变化,故C错误。 故选BD。 (2)a.[2][3]因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹,故将钢球静置于Q点,钢球的球心对应的白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点);在确定轴时需要轴与重锤线平行。 b.[4][5]由于平抛的竖直分运动是自由落体运动,故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为1:3:5:…,故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大,因此大于;由 , 联立解得 (3)[6]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,由于铅笔受摩擦力作用,且不一定能保证铅笔水平,铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动,铅笔将发生倾斜,故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹,故C不可行,AB可行。 (4)[7]从同一炮台水平发射的炮弹,如果不受空气阻力,可认为做平抛运动,因此不论它们能射多远,在空中飞行的时间都一样,这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动,故选项B正确。  
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考点分析:
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在“研究平抛运动”实验中:

1)如图甲所示是用横挡条卡住平抛的小球来确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________

A.球心    B.球的上端    C.球的下端

2)在此实验中,下列说法中,正确的是______

A.斜槽轨道必须光滑

B.记录的点应适当多一些

C.用平滑曲线把所有的点连接起来

Dy轴的方向根据重垂线确定

3)图乙是利用图甲装置拍摄的小球做平抛运动的频闪照片,由照片可以判断实验操作错误的是_____

A.释放小球的初速度不为

B.释放小球的初始位置不同

C.斜槽末端切线不水平

 

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如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分別为半径的大圆弧和的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心距离。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),则赛车(   

A.在绕过小圆弧弯道后加速

B.在大圆弧弯道上的速率为45m/s

C.在直道上的加速度大小为

D.通过小圆弧弯道的时间为5.58s

 

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火车以60m/s的速率转过一段弯道,某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约10°.在此10s时间内,火车(  )

A.运动路程为600m B.加速度为零

C.角速度约为1rad/s D.转弯半径约为3.4km

 

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A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则它们

A. 线速度大小之比为4:3

B. 角速度大小之比为3:4

C. 圆周运动的半径之比为2:1

D. 向心加速度大小之比为1:2

 

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如图(a),在跳台滑雪比赛中,运动员在空中滑翔时身体的姿态会影响其下落的速度和滑翔的距离.某运动员先后两次从同一跳台起跳,每次都从离开跳台开始计时,用v表示他在竖直方向的速度,其v-t图像如图(b)所示,t1t2是他落在倾斜雪道上的时刻.则

A.第二次滑翔过程中在竖直方向上的位移比第一次的小

B.第二次滑翔过程中在水平方向上的位移比第一次的大

C.第二次滑翔过程中在竖直方向上的平均加速度比第一次的大

D.竖直方向速度大小为v1时,第二次滑翔在竖直方向上所受阻力比第一次的大

 

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