某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图,在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木

某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图,在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木

题型:不详难度:来源:
某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图,在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后做平抛运动。在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的操作:
A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出三点,且,如图所示,量出长度
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中点,记下此时木板离地面的高度
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中点,记下此时木板离地面的高度
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板离地面的高度重力加速度为,空气阻力不计。该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小,钢球击中点时其竖直分速度大小为(结果均保留三位有效数字).

答案

解析

试题分析:在竖直方向:
水平方向:
其中
代入数据解得:
b点为时间的中点,因此有:
点评:本题不但考查了实验的操作,而且考查了平抛运动的规律以及匀速运动和匀变速运动的规律,对同学的知识的综合应用要求比较高,是个考查学生能力的好题.
举一反三
某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为101.00cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5s。则
(1)他测得的重力加速度g=________m/s2。(保留三位有效数字)
(2)他测得的g值偏小,可能的原因是             
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表过迟按下
D.实验中误将49次全振动数为50次
(3)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长L并测出相应的周期T,从而得出一组对应的L与T的数据,再以L为横坐标、T2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率k。则重力加速度表达式g=________。(用k表示)
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请完成以下两小题:
(1)图a中游标卡尺(50分度)读数为      mm。图b中螺旋测微器读数为         cm。

(2)为了验证动量守恒定律,在水平气垫导轨上放置两个质量均为m的滑块,两滑块的一端分别与纸带相连,打点计时器所用电源的频率为f。接通打点计时器的电源,并让两滑块以不同的速度相向运动,相碰后粘在一起继续运动.图乙为某次实验打出的点迹清晰的纸带的一部分,用刻度尺分别量出其长度s1、s2和s3。那么,请以表达式的形式写出:碰撞前两滑块的动量大小分别为________、________,两滑块的总动量大小为________;碰撞后两滑块的总动量大小为________.若碰撞前、后两滑块的总动量在实验误差允许的范围内相等,则动量守恒定律得到验证.
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在用单摆测定重力加速度的实验中
(1)①实验时对摆线偏离竖直线的最大摆角θ的要求是      ;实验中计时起点选在
          (选填“平衡位置”或“最高点”)
②用游标卡尺测摆球直径时测量结果如图所示,摆球直径为d=__________cm,某次实验中停表测量单摆摆动50次全振动的示数如图所示,则停表读数t=___________s.

③测得摆线长为97.54 cm
④由此可以得出当地的重力加速度g=______ m/s2.(取π2≈10,结果保留3位有效数字)
⑤上述过程中若测得的g值偏小,可能的原因是__________
A.测摆线长时摆线拉得过紧
B.摆线上端未牢固地系于悬点,振动中出现了松动,使摆线长度增加了
C.开始计时时,秒表提前按下
D.实验中误将49次全振动数为50次
(2)某同学测出不同摆长时对应的周期T,作出T2~L图线,如图所示,再利用图线上任两点AB的坐标(x1y1)、(x2y2),可求得g=             ;若该同学测摆长时漏加了小球半径,而其它测量、计算均无误,则用上述方法算得的g值和真实值相比是       的(选填“偏大”、“偏小”或“不变”).
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某同学在做“利用单摆测重力加速度”实验中,先测得摆线长为97.50cm,摆球直径为2.00cm,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为99.9s.则
①该摆摆长为_______cm。
②如果他测得的g值偏大,可能的原因是          
A.测摆线长时摆线拉的过紧B.摆球的质量测的不准确
C.摆角太小,使周期变小D.实验中误将49次全振动数为50次

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在“研究平抛运动”的实验中:
(1)为使小球水平抛出,必须调整斜槽,使其末端的切线成水平方向,检查方法是_________.
(2)确定小球抛出点即坐标原点O的方法是:把小球(设直径为d)放在平直轨道的槽口处,用三角尺定出小球最高点在纸面上的投影,过投影点作竖直线的垂线(即水平线),找出水平线和竖直线的交点,在交点之下____________处即为坐标原点.
(3)验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是_________________.
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