问题 实验题

在“研究平抛物体的运动”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)验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是:如下图(a)所示,在水平方向从平抛起点处取两段连续相等的位移与曲线交于两点,作水平线交于y轴,则y1与y2之比为___________.

(3)某同学建立的直角坐标系如下图(b)所示,实验装置的安装准确无误,实验操作中有一处失误,其余操作正确,请指出该处的失误。________________________________ 

 

(4)该同学在轨迹上任取一点M,测得坐标为(a,b),运用平抛运动原理计算得到的平抛初速度值与其真实值相比________(选填“偏大”、“相等”或“偏小”).

(5)下列哪些因素会使实验的误差增大               

A.小球与斜槽之间有摩擦

B.安装斜槽时其末端不水平

C.根据曲线计算平抛运动的初速度时,在曲线上取作计算的点离O点较远

答案

(1)将小球放于斜槽末端,能处于静止状态 (2)1:3(3) 坐标原点的选取错误

(4)偏大(5)B

题目分析:(1)要保证小球从斜槽末端飞出时的速度方向是水平方向,就要使斜槽末端的切线沿水平方向,根据共点力的平衡,小球在斜槽的末端受重力和支持力,若能平衡,则小球不会滚动;所以检查斜槽末端切线水平的方法是置一小球于斜槽末端,若小球不滚动则表示末端是水平.

(2)平抛运动水平方向匀速直线运动,因此在水平方向从起点处取两段连续相等的位移,对应的时间是相同的;竖直方向自由落体运动,自开始连续相当时间的内位移之比为:

(3)小球作平抛运动时,平抛的起点应该在球心处,故其失误是:平抛的起点应该为小球在槽口时球心在木板上的水平投影点.

(4)测量值就是按从O点开始的,故有:     ①  ②

由①②解得:

设小球的半径为d,则实际平抛的起点在O点上方d处,则有:    ③   ④

联立③④得:,故比真实值偏大,

(5)只要小球从同一高度、无初速开始运动,在相同的情形下,即使球与槽之间存在摩擦力,仍能保证球做平抛运动的初速度相同,对实验没有影响,故A错误;当斜槽末端切线没有调整水平时,小球脱离槽口后并非做平抛运动,故B正确;在曲线上找一点,利用水平位移与竖直位移来求出抛出速度,但要求位移大小尽量大点儿.因此D会减小实验误差的,所以C错误

故选B;

点评:熟练掌握平抛运动的特点、规律是解决平抛运动知识的关键,尤其是匀变速直线运动规律与推论的应用.

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