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如图,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可...

如图,研究平抛运动规律的实验装置放置在水平桌面上,利用光电门传感器和碰撞传感器可测得小球的水平初速度和飞行时间,底板上的标尺可以测得水平位移:

保持水平槽口距底板高度h0.420m不变。改变小球在斜槽导轨上下滑的起始位置,测出小球做平抛运动的初速度v0、飞行时间t和水平位移d,记录在表中:

v0m/s

0.741

1.034

1.318

1.584

tms

292.7

293.0

292.8

292.9

dcm

21.7

30.3

38.6

46.4

 

(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0____关系,与____无关;

(2)一位同学计算出小球飞行时间的理论值,发现理论值与测量值之差约为3ms。经检查,实验及测量无误,其原因是____

(3)另一位同学分析并纠正了上述偏差后,另做了这个实验,竞发现测量值t依然大于自己得到的理论值,但二者之差在37ms之间,且初速度越大差值越小。对实验装置的安装进行检查,确认斜槽槽口与底座均水平,则导致偏差的原因是____

 

正比 h g不能取值10m/s2,应该取值g=9.8m/s2 偏大 【解析】 (1)[1][2]由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移d与其初速度v0成正比关系,与h无关; (2)[3]计算小球飞行时间的理论值中g不能取值10m/s2,应该取值g=9.8m/s2,这样计算出的t=292.8ms。 (3)[4]导致偏差的原因是水平槽口距底板高度h较大,小球飞行时受到空气阻力作用。  
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考点分析:
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在研究平抛运动时,为证明平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动。某同学设计了如图所示的实验装置:小球A沿轨道滑下,离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。发现位于同一高度的AB两球总是同时落地。该现象说明了A球在离开轨道后,竖直方向的分运动是自由落体运动:

下面列出了一些操作要求,你认为正确的是          

A.通过调节轨道,使轨道末端水平

B.通过调节整个装置,使A球离开轨道末端时与B球从同一高度下落

C.每次在轨道上端释放小球A的位置必须在同一点

D.每次在轨道上端释放小球A,必须由静止释放

E.必须改变整个装置的高度H做同样的实验

 

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如图所示,有人对“利用频闪照相研究平抛运动规律”装置进行了改变,在装置两侧都装上完全相同的斜槽AB,但位置有一定高度差,白色与黑色的两个相同的小球都从斜槽某位置由静止开始释放。实验后对照片做一定处理并建立直角坐标系,得到如图所示的部分小球位置示意图:(g10m/s2

 

(1)观察改进后的实验装置可以发现,斜槽末端都接有一小段水平槽,这样做的目的是__________

(2)根据部分小球位置示意图(如图),下列说法正确的是________

A.闪光间隔为0.1s

B.A球抛出点坐标(00

C.B球抛出点坐标(0.950.50

D.两小球作平抛运动的水平速度大小不等

 

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用图甲所示的实验装置做研究平抛物体的运动实验:

1)对于实验的操作要求,下列说法正确的是______

A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下

B.释放小球的初始位移越高越好

C.要使描出的轨迹更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些

D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲线把所有的点连接起来

2)根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如图乙所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为lP1P2P3是轨迹图线上的3个点,P1P2P2P3之间的水平距离相等。若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,重力加速度为g。可求出小球从P1运动到P2所用的时间为_______,小球抛出后的水平速度为_______

 

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在研究平抛运动的实验中,某同学只在竖直板面上记下了重垂线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AB两点量出它们到y轴的距离,AA´=xlBB´=x2,以及AB的竖直距离h,用这些可以求得小球平抛时初速度为(   

A. B. C. D.

 

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某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹,abc三点的位置在运动轨迹上已标出。则:

(1)小球平抛的初速度为______ m/s;(g10m/s2

(2)小球开始做平抛运动的位置坐标为________cm______cm

(3)小球运动到b点的速度为________m/s

 

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