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三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验: (1)甲同学采用...

三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:

(1)甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明____________________

(2)乙同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道MN,分别用于发射小铁球PQ,其中N的末端可看作与光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁CD;调节电磁铁CD的高度使ACBD,从而保证小铁球PQ在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球PQ分别吸在电磁铁CD上,然后切断电源,使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道MN的下端射出。实验可观察到的现象应是_________。仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明________

(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片,图中每个小方格的边长为1.25 cm,则由图可求得拍摄时每________s曝光一次,该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。(g9.8 m/s2

 

两球在竖直方向上运动情况相同,做自由落体运动,与A球初速度大小无关。 P球击中Q球 平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动 0.036 0.7 【解析】 (1)[1]甲图中两球在竖直方向上同时开始运动,着地时在竖直方向上通过了相同的距离,若无论A球初速度大小如何,两球总是同时着地,说明两球在竖直方向上运动情况相同,做自由落体运动,与A球初速度大小无关。 (2)[2][3]图乙中两球同时离开轨道后,一球在水平方向上匀速运动,另一球做平抛运动。实验可观察到的现象应是P球能击中Q球;仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象表明两球在相同时间内在水平方向上通过了相同距离,P做平抛运动的水平分运动与Q的匀速运动情况相同,即平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动。 (3)[4]做平抛运动的小球在竖直方向上是匀变速运动,竖直方向上有 由图知 故解得; [5]小球做平抛运动的初速度大小为  
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考点分析:
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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____

 

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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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