精英家教網(wǎng)如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置：小球A沿豎直平面內(nèi)的軌道滑下，軌道末端水平，A離開(kāi)軌道末端時(shí)撞開(kāi)輕質(zhì)接觸式開(kāi)關(guān)S，被電磁鐵吸住的小球B同時(shí)從同一高度自由下落．改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的小球A、B總是同時(shí)落地
（1）該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了A球在離開(kāi)軌道后豎直方向分運(yùn)動(dòng)是
 
．
（2）下列哪些因素會(huì)使本實(shí)驗(yàn)的誤差增大
 

A．小球與斜槽之間有摩擦
B．建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)
C．安裝斜槽時(shí)其末端不水平
D．根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)
（3）如圖（b）為該小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，用閃光照相的方法獲得的相片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)為5cm，g=10m/s2，則小球平拋的初速度Vo=
 
m/s，小球過(guò)B點(diǎn)的速率VB=
 
m/s．
分析：（1）球A與球B同時(shí)釋放，同時(shí)落地，由于B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，A球做平拋運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球相同．
（2）在實(shí)驗(yàn)中讓小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，并能描繪出運(yùn)動(dòng)軌跡．因此要求從同一位置多次無(wú)初速度釋放，同時(shí)由運(yùn)動(dòng)軌跡找出一些特殊點(diǎn)利用平拋運(yùn)動(dòng)可看成水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)去解題．
（3）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出小球的初速度．根據(jù)豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)豎直分速度，根據(jù)平行四邊形定則求出B點(diǎn)的速度大�。�
解答：解：（1）球A與球B同時(shí)釋放，同時(shí)落地，時(shí)間相同；A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球做自由落體運(yùn)動(dòng)；
將球A的運(yùn)動(dòng)沿水平方向和豎直方向正交分解，兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生，具有等時(shí)性，因而A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球時(shí)間相等，改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個(gè)小球總是同時(shí)落地，說(shuō)明在任意時(shí)刻在兩球同一高度，即A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球完全相同，說(shuō)明了平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．
（2）A、只要小球從同一高度、無(wú)初速開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在相同的情形下，即使球與槽之間存在摩擦力，由于每次摩擦力的影響相同，因此仍能保證球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，故A錯(cuò)誤；
B、安裝斜槽末端不水平，則初速度不水平，使得小球的運(yùn)動(dòng)不是平拋運(yùn)動(dòng)，使得實(shí)驗(yàn)的誤差增大，故B正確；
C、建立坐標(biāo)系時(shí)，因?yàn)閷?shí)際的坐標(biāo)原點(diǎn)為小球在末端時(shí)球心在白紙上的投影，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，使得測(cè)量誤差增大，故C正確；
D、根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)，在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)，可以減小偶然誤差，故D錯(cuò)誤．故選：BC．
（3）在豎直方向上，由△y=gT2得，t=
△y
g
=
5L-3L
g
=
2L
g
=
2×0.05
10
=0.1s，
小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0=
xAB
t
=
3L
t
=
3×0.05
0.1
=1.5m/s；
B點(diǎn)豎直分速度vyB=
yAC
2t
=
3L+5L
2t
=
8L
2t
=
8×0.05
2×0.1
=2m/s，
小球過(guò)B點(diǎn)的速率vB=
v
2
0
+
v
2
yB
=
1．52+22
=2.5m/s．
故答案為：（1）自由落體運(yùn)動(dòng)；（2）BC；（3）1.5；2.5．
點(diǎn)評(píng)：（1）本題關(guān)鍵將平拋運(yùn)動(dòng)正交分解后抓住題中的“改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個(gè)小球總是同時(shí)落地”，得出A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球的運(yùn)動(dòng)相同．
（2）掌握如何讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)及平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的描繪，并培養(yǎng)學(xué)生利用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律去分析與解決問(wèn)題的能力．同時(shí)強(qiáng)調(diào)測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)越長(zhǎng)誤差越�。�
（3）解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

在用DIS（數(shù)字化信息系統(tǒng)）研究小車(chē)加速度與外力的關(guān)系時(shí)，某實(shí)驗(yàn)小組先用如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，重物通過(guò)滑輪用細(xì)線拉小車(chē)，位移傳感器（發(fā)射器）隨小車(chē)一起沿傾斜軌道運(yùn)動(dòng)，位移傳感器（接收器）固定在軌道一端．實(shí)驗(yàn)中把重物的重力作為拉力F，改變重物重力重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，列表記錄四組數(shù)據(jù)．

（1）在坐標(biāo)紙上作出小車(chē)加速度a和拉力F的關(guān)系圖線；
（2）從所得圖線分析該實(shí)驗(yàn)小組在操作過(guò)程中的不當(dāng)之處是：
沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠．
沒(méi)有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不夠．
；
（3）如果實(shí)驗(yàn)時(shí)，在小車(chē)和重物之間接一個(gè)不計(jì)質(zhì)量的微型力傳感器，如圖（b）所示．從理論上分析，力傳感器的示數(shù)與鉤碼的重力相比
小
小
．（填“大”，“小”，“相等”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，用鉤碼所受重力作為小車(chē)所受的拉力，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度．通過(guò)改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條“a一F圖線，如圖（b）所示．
（1）圖線
①
①
是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的；（選填“①”或“②”）
（2）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時(shí)圖（b）的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是所掛鉤碼的總質(zhì)量太大，為消除此誤差可采取的簡(jiǎn)便且有效的措施是
C
C

B．調(diào)整軌道的傾角，在未掛鉤碼時(shí)使小車(chē)能在軌道上長(zhǎng)時(shí)間緩慢運(yùn)動(dòng)（即將小車(chē)與傳感器發(fā)射部分的重力沿軌道方向的分力恰與其所受摩擦力平衡）
C．在增加鉤碼數(shù)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)在小車(chē)上增加砝碼，使鉤碼的總質(zhì)量始終遠(yuǎn)小于小車(chē)與傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量
C在鉤碼與細(xì)繩之間放置一力傳感器，直接得到小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a和力傳感器讀數(shù)F的關(guān)系圖象
D．更換實(shí)驗(yàn)中使用的鉤碼規(guī)格，采用質(zhì)量較小的鉤碼進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)
（3）小車(chē)和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=
0.5
0.5
kg；滑塊和軌道問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
0.2
0.2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（1）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置，通過(guò)改變重物的質(zhì)量，利用計(jì)算機(jī)可得滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．他們?cè)谲壍浪胶蛢A斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示．由圖線可知：滑塊和位移傳感器發(fā)射部分的總質(zhì)量m=
0.5
0.5
kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
0.2
0.2

（2）①在用圖c示裝置做《探究功與速度變化》的關(guān)系（重力加速g取10m/s2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是
AC
AC

A．通過(guò)改變橡皮筋的條數(shù)改變拉力做功的數(shù)值
B．通過(guò)改變橡皮筋的長(zhǎng)度改變拉力做功的數(shù)值
C．通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車(chē)加速過(guò)程中獲得的最大速度
D．通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶來(lái)測(cè)定小車(chē)加速過(guò)程中獲得的平均速度
②實(shí)驗(yàn)時(shí)為了使小車(chē)只在橡皮筋的作用下運(yùn)動(dòng)，應(yīng)采取的措施是
平衡小車(chē)所受的摩擦力
平衡小車(chē)所受的摩擦力
．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度和力的關(guān)系．

（1）在該實(shí)驗(yàn)中必須采用控制變量法，應(yīng)保持
小車(chē)的總質(zhì)量
小車(chē)的總質(zhì)量
不變，用鉤碼所受的重力作為
小車(chē)所受拉力
小車(chē)所受拉力
，用DIS測(cè)小車(chē)的加速度．通過(guò)改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖（b）所示．
（2）圖線
①
①
（選填“①”或“②”）是在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的．
（3）隨著鉤碼的數(shù)量增大到一定程度時(shí)圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是
C
C
．
A．小車(chē)與軌道之間存在摩擦     B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大       D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大
（4）小車(chē)和位移傳感器接收部分的總質(zhì)量m=
0.5
0.5
kg；滑塊和軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
0.2
0.2
（g取10m/s2）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

（2013?潮州二模）（Ⅰ）某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖（a）所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究加速度和力的關(guān)系．
實(shí)驗(yàn)裝置主要部件為位移傳感器的發(fā)射器和接收器，分別固定在軌道右端和小車(chē)上；通過(guò)傳感器測(cè)定兩者間位移變化，從而測(cè)出小車(chē)的加速度．

（1）在該實(shí)驗(yàn)中采用的方法是
控制變量法
控制變量法
：保持小車(chē)的總質(zhì)量不變，用鉤碼所受的重力作為小車(chē)所受拉力，用傳感器測(cè)小車(chē)的加速度．通過(guò)改變鉤碼的數(shù)量，多次重復(fù)測(cè)量，可得小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度a和所受拉力F的關(guān)系圖象．
該實(shí)驗(yàn)小組在軌道水平和傾斜的兩種情況下分別做了實(shí)驗(yàn)，得到了兩條a-F圖線，如圖 （b）所示，可知在軌道右側(cè)抬高成為斜面情況下得到的圖線是
①
①
 （選填“①”或“②”）．
（2）隨著鉤碼的數(shù)量逐漸增大，圖（b）中的圖線明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是
C
C
．
A．小車(chē)與軌道之間存在摩擦
B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)
C．所掛鉤碼的總質(zhì)量太大
D．所用小車(chē)的質(zhì)量太大
（Ⅱ）（1）某同學(xué)想測(cè)繪標(biāo)有“3.8V 0.4A”字樣的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象，除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，有下列一些器材可供選擇：
A．電源E（電動(dòng)勢(shì)為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）．
B．電壓表V1 （量程為5V，內(nèi)阻約為5kΩ）；
C．電流表A1 （量程為100mA，內(nèi)阻約為2Ω）；
D．電流表A2 （量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.3Ω）；
E．滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值為5Ω）；
F．滑動(dòng)變阻器R2（最大阻值為100Ω）；
G．開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干
為了調(diào)節(jié)方便，測(cè)量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表
D
D
，滑動(dòng)變阻器
E
E
 （填器材前面的選項(xiàng)代號(hào)）
（2）選好器材后，該同學(xué)按照該實(shí)驗(yàn)要求連接電路，請(qǐng)完成圖甲中的實(shí)物連線．
（3）該同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R-U的圖象如圖乙所示．由圖象可知，此燈泡在不工作時(shí)，燈絲的電阻為
1.5
1.5
Ω；
（4）任何實(shí)驗(yàn)過(guò)程中均存在誤差，已知本實(shí)驗(yàn)中所用的測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)．下列有關(guān)誤差的說(shuō)法中正確的是
CD
CD
．
A．該實(shí)驗(yàn)中的誤差來(lái)源主要是電流表的分壓作用；
B．由于電表內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差，可以通過(guò)作圖法消除；
C．若將電表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi)，可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差；
D．用R-U圖象處理數(shù)據(jù)，可以有效的消除由于讀數(shù)引起的失誤．

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