打印

探究平抛运动的特点(实验)

实验题
在“探究平抛运动的特点”实验中

(1)重复实验数次,无论打击力大或小,仪器距离地面高或低,A、B两球总是同时落地,该实验表明 $\_\_\_\_$。

A.平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动
B.平抛运动水平方向的分运动是匀加速直线运动
C.平抛运动坚直方向的分运动是自由落体运动
D.平抛运动坚直方向的分运动是匀速直线运动
(2)如图2所示,在探究平抛运动水平分运动的特点时,下列器材中除木板、小球、斜槽、铅笔、刻度尺、图钉、白纸和复写纸之外,还需要的有 $\_\_\_\_$。(选填"弹簧测力计"、"重锤线"或"天平")
(3)实验中,下列说法正确的是 $\_\_\_\_$。

A.斜槽轨道要尽量光滑
B.只要每次小球从斜槽上相同的位置开始运动即可
C.斜槽轨道末端要保持水平
D.记录点应适当多一些,这样描绘出的轨迹更好地反映真实运动
(4)用平滑的曲线把小球在白纸上留下的印迹连接起来,得到小球做平抛运动的轨迹,建立直角坐标系,坐标原点选在 $\_\_\_\_$。
A.斜槽末端端点
B.小球在斜槽末端时的球心
C.小球在斜槽末端时球的上端
D.小球在斜槽末端时球的下端
(5)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每小格的边长 $L=5 \mathrm{~cm}$ ,通过实验记录了小球在运动途中的三个位置,如图3所示,则该小球做平抛运动的初速度为 $\_\_\_\_$$\mathrm{m} / \mathrm{s} 。\left(g\right.$ 取 $10 \mathrm{~m} / \mathrm{s}^2$ ,结果保留两位有效数字)
 
利用单摆验证小球平抛运动规律,设计方案如图(a)所示,在悬点 $O$ 正下方有水平放置的炽热的电热丝 $P$ ,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断; MN 为水平木板,已知悬线长为 $L$ ,悬点到木板的距离 $O O^{\prime}=h(h>L)$ 。

(1)电热丝 $P$ 必须放在悬点正下方的理由是: $\_\_\_\_$。
(2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的 $C$ 点,$O^{\prime} C=s$ ,则小球做平抛运动的初速度为 $v_0$为 $\_\_\_\_$。(用 $s 、 g 、 h 、 L$ 表示)
(3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与坚直方向的夹角 $\theta$ ,小球落点与 $O^{\prime}$ 点的水平距离 $s$将随之改变,经多次实验,以 $s^2$ 为纵坐标,得到如图 $(b)$ 所示图像。则当 $\theta=60^{\circ}$ 时,$s$ 为 $\_\_\_\_$m;
(4)在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录运动轨迹,小方格的边长 $L$ ,若小球在平抛运动中的几个位置如下图中的 $a 、 b 、 c 、 d$ 所示(见图),则小球的初速度的计算公式为 $v_0=$ $\_\_\_\_$(用 $L$ ,$g$ 表示)
 
用如图所示的装置研究平抛运动。在水平实验桌右端固定一个光电门,桌上固定竖直挡板,轻质弹簧一端固定在挡板上,弹簧水平。倾斜长木板上的上端P和桌面等高,木板紧挨着桌面且弹簧对着木板的中央,然后把木板固定,与水平面夹角 。用小铁球压缩弹簧,然后由静止释放,小铁球离开桌面,落在斜面上,标记出落点位置Q。通过研究小球压缩弹簧的形变量不同,平抛的初速度不同,落在斜面上的位置不同,探索光电门记录的扫光时间t和P、Q间距离L的关系,进而研究平抛运动。已知小球直径d,查资料可知当地重力加速度g,请回答下列问题:

(1)完成此实验,还需要的实验器材有 $\_\_\_\_$。(填选项序号)
A.秒表
B.天平
C.刻度尺
D.弹簧测力计
(2)在坐标纸上,以 $L$ 为纵坐标,以 $\_\_\_\_$(选填"$t$"、"$\frac{1}{t}$"或 $\frac{1}{t^2}$ )为横坐标,把记录的各组数据在坐标纸上描点,连线得到一条过原点的直线。若斜率为 $\_\_\_\_$,就说明平抛运动水平方向做 $\_\_\_\_$运动和坚直方向做 $\_\_\_\_$运动。
(3)从实验数据可知,若小球的初速度增加 1 倍,则 $P, Q$ 间的距离将变为原来的 $\_\_\_\_$倍。