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A、B的坐标（x₁，y₁）、（x₂，y₂），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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