如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置；每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角，获得不同的射程，最后做出如图b所示的图像。

题型：不详难度：来源：

如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置；每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角

，获得不同的射程

，最后做出如图b所示的

图像。

（1）由图b可知，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度

。
（2）实验中发现

超过

后，小球将不会掉落在斜面上，则斜面的长度为

。
（3）若最后得到的图像如图c所示，则可能的原因是（写出一个）

。

答案

、

、释放位置变高（释放时有初速度）

解析

试题分析：（1）小球做平抛运动可知：

，

整理得：

，由图象可知，斜率

，因此

（2）当

时小球恰好落到斜面底端，将

代入

，得

，因此斜面的长度

（3）由于向上弯曲，说明平抛的水平位移比预想的远，说明平抛初速度变大，因此可以解释为：释放位置变高（或小球释放时有初速度）

举一反三

斜拉索桥比梁式桥具有更大的跨越能力，是现代大跨径桥梁的重要结构形式，桥的斜拉悬索主要承受拉力。某校研究性学习小组的同学们很想知道斜拉索桥的悬索能承受的最大拉力，但由于悬索很长，抗断拉力又很大，直接测量很困难，同学们则取来了同种材料制成的样品进行实验探究。由胡克定律可知，在弹性限度内，弹簧的弹力F与形变量x成正比，其比例系数与弹簧的长度、横截面积及材料有关。因而同学们猜想，悬索可能也遵循类似的规律。

①同学们准备象《探究弹簧弹力与弹簧伸长量之间关系》的实验一样将样品竖直悬挂，再在其下端挂上不同重量的重物，来完成本实验。但有同学说悬索的重力是不可忽略的，为了避免悬索所受重力对实验的影响，你认为可行的措施应该是：。
②经过同学们充分的讨论，不断完善实验方案后进行实验。最后实验取得数据如下：
分析样品C的数据可知，其所受拉力F（单位N）与伸长量x（单位m）之间遵循的函数关系式是F= ；对比各样品的实验数据可知，悬索受到的拉力与悬索的伸长量成正比，其比例系数与悬索长度成正比、与悬索的横截面积成正比。

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探究“牛顿第二定律”时，某小组设计双车位移比较法来探究加速度与力的关系。实验装置如下图所示，将两平行轨道并排放置在水平桌面上，两小车后的刹车线穿过尾端固定板，由安装在后面的刹车系统同时进行控制（未画出刹车系统）。通过改变砝码盘中的砝码来改变拉力大小。试回答下列问题：

（1）通过比较两小车的位移来比较两小车的加速度大小，是因为位移与加速度的关系式为。
（2）已知两车质量均为200g，实验数据如表中所示：

请回答下列问题：
①分析表中数据可得到结论：。
②该装置中的刹车系统的作用是_________________________________。

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探究能力是物理学研究的重要能力之一，物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能，转动动能的大小与物体转动的角速度有关，为了研究砂轮的转动动能E_k与角速度ω的关系，某同学采用了下述实验方法进行探究：先让砂轮由动力带动匀速旋转，测得其角速度ω，然后让砂轮脱离动力，由于克服转轴间摩擦力做功，砂轮最后停下，测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n，通过分析实验数据，得出结论。经实验测得的几组ω和n如下表所示：

ω/rad・s-1	0.5	1	2	3	4
n	5.0	20	80	180	320
E_k/J

另外已测得砂轮转轴的直径为1cm，转轴间的摩擦力为

（1）计算出砂轮每次脱离动力的转动动能，并填入上表中。
（2）由上述数据推导出砂轮转动动能与角速度的关系式为________________。

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（10分）（1）“探究合力与分力的关系”的实验如下图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，P为橡皮条与细绳的结点。用两把互成角度的弹簧秤把结点P拉到位置O。
①从图甲可读得弹簧秤B的示数为     N。
②为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的   （填“图示”或“示意图”）来表示分力与合力。
③图乙中方向一定沿AO方向的力是       (填“F”或“F′”)。

（2）在研究弹力和弹簧的形变量的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，作为原长。然后竖直悬挂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的。记录外力F和弹簧的伸长量x作出F-x图线如上图所示，由图可知弹簧的劲度系数为 N/m，图线不过坐标原点的原因是由于。

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在“探究加速度与力、质量的关系”实验中：
（1）某组同学用如图甲所示装置，采用控制变量的方法，来探究小车质量不变的情况下，小车的加速度与小车受到的力的关系。

该组同学由实验得出的数据，作出a-F图象，如图乙所示，那么该组同学实验中出现的问题可能是
A．实验中摩擦力没有平衡
B．实验中摩擦力平衡过度
C．实验中绳子拉力方向没有跟平板平行
D．实验中小车质量发生变化
（2）下图所示是某同学通过实验得到的一条纸带，他在纸带上取A、B、C、D、E、F、G等7个计数点（每相邻两个计数点之间还有4个点没有画出），将毫米刻度尺放在纸带上。根据下图可知，打下E点时小车的速度为 m／s，小车的加速度为 m／s²。（计算结果均保留两位有效数字）

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