题目列表(包括答案和解析)
在探究平抛运动的规律时,某一小组的同学做了以下几步实验(如图12):
(1)如图甲所示的演示实验中,A、B两球同时落地,说明平抛运动 (选填字母“A.水平方向做匀速直线运动”或“B.竖直方向做自由落体运动”)。
(2)某同学设计了如图乙的实验:将两个质量相等的小钢球,从两个相同斜面的同一高度由静止同时释放,滑道2与光滑水平板吻接,则他将观察到的现象是 ,这说明平抛运动 (选填字母“A.水平方向做匀速直线运动”或“B.竖直方向做自由落体运动”)。
(3)在研究平抛物体运动的实验中,可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度(如图丙),实验步骤如下:
A.让小球多次从斜槽上同一位置静止滚下,记下小球经过卡片孔的一系列位置;
B.按课本装置图组装好器材,注意斜槽末端要 ,记下小球经过斜槽末端时重心位置O点和过O点的竖直线;
C.测出曲线某点的坐标x、y,算出小球平抛时的初速度;
D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛轨迹。
请补充完成上述实验,并排列上述实验步骤的合理顺序: 。
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(18分)(1)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,有一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5 cm。若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________(用L、g表示),其值为__________ m/s;小球在b点的速度大小为__________ m/s。(取g=10 m/s2,计算结果全部取2位有效数字),
(2)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。
①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
F/N | 2.42 | 1.90 | 1.43 | 0.97 | 0.76 | 0.50 | 0.23 | 0.06 |
ω/rad·s-1 | 28.8 | 25.7 | 22.0 | 18.0 | 15.9 | 13.0 | 8.5 | 4.3 |
②通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比。你认为,可以通过进一步转换,做出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。
③在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F∝ r的结论,你认为他们的依据是___________________________________________________________。
④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为__________。(计算结果取2位有效数字)
(18分)(1)如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,有一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5 cm。若小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=__________(用L、g表示),其值为__________ m/s;小球在b点的速度大小为__________ m/s。(取g=10 m/s2,计算结果全部取2位有效数字),
(2)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系。
①首先,他们让一砝码做半径r为0.08m的圆周运动,数字实验系统通过测量和计算得到若干组向心力F和对应的角速度ω,如下表。请你根据表中的数据在图甲上绘出F-ω的关系图像。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
F/N |
2.42 |
1.90 |
1.43 |
0.97 |
0.76 |
0.50 |
0.23 |
0.06 |
ω/rad·s-1 |
28.8 |
25.7 |
22.0 |
18.0 |
15.9 |
13.0 |
8.5 |
4.3 |
②通过对图像的观察,兴趣小组的同学猜测F与ω2成正比。你认为,可以通过进一步转换,做出____________关系图像来确定他们的猜测是否正确。
③在证实了F∝ω2之后,他们将砝码做圆周运动的半径r再分别调整为0.04m、0.12m,又得到了两条F-ω图像,他们将三次实验得到的图像放在一个坐标系中,如图乙所示。通过对三条图像的比较、分析、讨论,他们得出F∝ r的结论,你认为他们的依据是___________________________________________________________。
④通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度ω、半径r的数学关系式是F=kω2r,其中比例系数k的大小为__________。(计算结果取2位有效数字)
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