【題目】試根據(jù)平拋運動原理設(shè)計“ 測量彈射器彈丸出射初速度” 的實驗方案,提供的實驗器材為彈射器(含彈丸,如圖所示)、鐵架臺(帶有夾具)、米尺.
(1)畫出實驗示意圖_______;
(2)在安裝彈射器時應(yīng)注意________;
(3)實驗中需要測量的量(并在示意圖中用字母標(biāo)出)為________;
(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等,在實驗中應(yīng)采取的方法是____________;
(5)計算公式為__________________.
【答案】 (1)如圖;
(2)保持彈射器水平 (3)彈丸從彈出到落地水平位移為x,下落高度y (4)多次實驗,求平均值 (5)v0=x
【解析】(1)實驗示意圖;
(2)本題小球被拋出后應(yīng)做平拋運動才能測定小球的初速度,故小球飛出時的速度應(yīng)為水平,即彈射器末端應(yīng)保持水平;
(3)設(shè)彈丸拋出點的高度為y,水平射程為x,彈丸做平拋運動x=v0t;y=gt2,聯(lián)立解得:其計算公式為v0=x,則要測量的物理量是:彈丸從彈出到落地水平位移為x,下落高度y;
(4)由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等,在實驗中應(yīng)采取的方法是:在不改變高度y的情況下,進行多次實驗,測量水平射程x,得出水平射程x的平均值,以減小誤差.
(5)計算公式為v0=x.
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【題目】如圖所示,M、N為兩個固定的等量同種正電荷,在其連線的中垂線上的P點(離O點很近)由靜止開始釋放一電荷量為-q的點電荷,不計重力,下列說法中正確的是( )
A.點電荷在從P到O的過程中,加速度越來越大,速度也越來越大
B.點電荷在從P到O的過程中,加速度越來越小,速度也越來越小
C.點電荷運動到O點時加速度為零,速度達最大值
D.點電荷越過O點后,速度越來越小,加速度越來越大,直到粒子速度為零
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【題目】如圖甲所示,在傾角為足夠長的粗糙斜面底端,一質(zhì)量kg的滑塊壓縮著一輕彈簧且鎖定,但它們并不相連,滑塊可視為質(zhì)點。時解除鎖定,計算機通過傳感器描繪出滑塊的圖象如圖乙所示,其中段為曲線,段為直線,在s時滑塊已上滑m的距離(取m/s2,,)。求:
(1)滑塊離開彈簧后在圖中段對應(yīng)的加速度大小及動摩擦因數(shù)的大小。
(2)s和s時滑塊的速度、的大小。
(3)彈簧鎖定時具有的彈性勢能。
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【題目】“研究平拋運動”實驗中,A實驗小組選用如圖1實驗裝置,她們讓鋼球從斜槽固定位置滾下從槽的末端飛出做平拋運動,用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置,通過多次實驗,在豎直白紙上記錄鋼球經(jīng)過的多個位置,得到鋼球平拋運動的軌跡,并利用軌跡求出鋼球平拋運動的初速度。
①除圖中所給的實驗器材外,完成本實驗還需要的測量工具是_____
②為保證鋼球飛出后做平拋運動,斜槽末端必須水平。請簡要說明,在實驗操作中你是如何檢測斜槽末端是否水平的。_____
③如圖2所示,在實驗中記下鋼球的平拋初位置O點,用懸掛的重錘確定豎直線。取下白紙以O為原點,以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫出平拋運動物體的軌跡。如果平拋運動的軌跡是一條拋物線,那么軌跡上任意一點的y坐標(biāo)與x坐標(biāo)理論上應(yīng)滿足y=ax2,若設(shè)初速度為v0,重力加速度為g,關(guān)系式中的a應(yīng)等于_________:
A. B. C. D.
④B實驗小組為了更方便研究平拋運動,他們在實驗中用頻閃光源代替鋼球,頻閃光源的頻率為50Hz,拋出后經(jīng)過畫布時在上面留下了一串反映平拋運動軌跡的點跡(如圖3)。將點跡拍照后用軟件分析可得到各點的坐標(biāo)。下圖中M1、M2、M3是頻閃光源平拋運動過程中在畫布上留下的三個連續(xù)點跡,M1、M2、M3的坐標(biāo)見表格,通過計算可得頻閃光源平拋運動的初速度為_____m/s,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>_____m/s2
M1 | M2 | M3 | |
x/cm | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
y/cm | 0.40 | 1.19 | 2.37 |
⑤該組同學(xué)在老師的啟發(fā)下想進一步探究做平拋運動的物體在豎直方向上的分運動,利用④中的實驗裝置完成實驗并測量相關(guān)數(shù)據(jù),通過計算機繪出如圖4所示的Vy﹣t圖象,并擬合出表達式,圖中Vy為頻閃光源平拋運動豎直方向的分速度。他們通過分析圖象和表達式可以得出的結(jié)論是_____。
A.斜槽末端可能不水平
B.頻閃光源與斜槽之間存在摩擦
C.頻閃光源在水平方向上做勻速直線運動
D.頻閃光源在豎直方向上做勻加速直線運動
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【題目】如圖所示,傾角為的光滑斜面下端固定一絕緣輕彈簧,M點固定一個質(zhì)量為m、帶電量為-q的小球Q.整個裝置處在場強大小為E、方向沿斜面向下的勻強電場中.現(xiàn)把一個帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球P從N點由靜止釋放,釋放后P沿著斜面向下運動.N點與彈簧的上端和M的距離均為s0.P、Q以及彈簧的軸線ab與斜面平行.兩小球均可視為質(zhì)點和點電荷,彈簧的勁度系數(shù)為k0,靜電力常量為k.則 ( )
A. 小球P返回時,不可能撞到小球Q
B. 小球P在N點的加速度大小為
C. 小球P沿著斜面向下運動過程中,其電勢能一定減少
D. 當(dāng)彈簧的壓縮量為時,小球P的速度最大
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【題目】(1)在做“研究平拋運動規(guī)律”的實驗時,讓小球多次沿同一軌道運動,通過描點法畫小球做平拋運動的軌跡.為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡,下面列出了一些操作要求,將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上________.
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B.每次釋放小球的位置必須不同
C.每次必須由靜止釋放小球
D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴格地等距離下降
E.小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙相接觸
F.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點連成折線
(2)作出平拋運動的軌跡后,為算出其初速度,實驗中需測量的數(shù)據(jù)有________和________.其初速度的表達式為v0=________.
(3)某學(xué)生在做“研究平拋運動規(guī)律”的實驗中,忘記記下小球做平拋運動的起點位置O,A為物體運動一段時間后的位置,如圖所示,求出物體做平拋運動的初速度為(g取10m/s2) (______)
A.1.0m/s B.10m/s
C.2.0m/s D.20m/s
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【題目】(1)某同學(xué)想利用下面圖甲所示裝置,驗證滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒,該同學(xué)認為只要將摩擦力平衡掉就可以了.你認為該同學(xué)的想法_____(選填“正確”或“不正確”)
(2)另一同學(xué)用一傾斜的固定氣墊導(dǎo)軌來驗證機械能守恒定律.如圖乙所示,質(zhì)量為m1的滑塊(帶遮光條)放在A處,由跨過輕質(zhì)定滑輪的細繩與質(zhì)量為m2的鉤碼相連,導(dǎo)軌B處有一光電門,用L表示遮光條的寬度,x表示A、B兩點間的距離,表示氣墊導(dǎo)軌的傾角,g表示當(dāng)?shù)刂亓铀俣取?/span>
①氣泵正常工作后,將滑塊由A點靜止釋放,運動至B,測出遮光條經(jīng)過光電門的時間t,該過程滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量表示為___________,動能的增加量表示為_______.若系統(tǒng)機械能守恒,則與x的關(guān)系式為 =________(用題中己知量表示).
②實驗時測得m1=475g,m2=55g,遮光條寬度L=4mm, ,改變光電門的位置,滑塊每次均從A點釋放,測量相應(yīng)的x與t的值,以為縱軸,x為橫軸,作出的圖象如圖丙所示,則根據(jù)圖象可求得重力加速度g0為_______m/s2(計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字),若g0與當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭近似相等,則可驗證系統(tǒng)機械能守恒.
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【題目】如圖甲左側(cè)的調(diào)壓裝置可視為理想變壓器,負載電路中R=110Ω,A、V為理想電流表和電壓表。若原線圈接入圖乙所示的正弦交變電壓,電壓表的示數(shù)為110V,下列表述正確的是( )
A.電流表的示數(shù)為1AB.原線圈中的電流是0. 5A
C.原、副線圈的匝數(shù)比為2:1D.原線圈中交變電壓的頻率為100Hz
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【題目】如圖所示,在傾角為θ的固定斜面上有兩個靠在一起的物體A、B,兩物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ相同,用平行于斜面的恒力F向上推物體A使兩物體沿斜面向上做勻加速運動,且B對A的壓力平行于斜面,則下列說法中正確的是( )
A. 只減小A的質(zhì)量,B對A的壓力大小不變
B. 只減小B的質(zhì)量,B對A的壓力大小會增大
C. 只減小斜面間的傾角,B對A的壓力大小不變
D. 只減小兩物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ,B對A的壓力會增大
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