题目列表(包括答案和解析)
1.如右图所示,A、B两小球用长为L的细线连接悬挂在湖面上的高空中,A距湖面高为H,释放A球,让它们自由落下,测得它们落水声相隔时间Δt(s),如果球A距水面的高度H减小,则Δt将( )
A.增大 B.不变
C.减小 D.条件不足,无法判断
[答案] A
1.
6.如图所示,某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中,在已知判定平抛运动在竖直方向上为自由落体运动后,再来用图甲所示实验装置研究水平方向上的运动.他先调整斜槽轨道使槽口末端水平,然后在方格纸(甲图中未画出方格)上建立直角坐标系xOy,将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合,Oy轴与重垂线重合,Ox轴水平.实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下,经过一段水平轨道后抛出.依次均匀下移水平挡板的位置,分别得到小球在挡板上的落点,并在方格纸上标出相应的点迹,再用平滑曲线将方格纸上的点迹连成小球的运动轨道如下图乙所示.已知方格边长为L,重力加速度为g.
(1)请你写出判断小球水平方向上是匀速运动的方法(可依据轨迹图说明);
(2)小球平抛的初速度v0=________;
(3)小球竖直下落距离y与水平运动距离x的关系式为y=________.
[解析] (1)在轨迹上取坐标为(3L,L)、(6L,4L)、(9L,9L)的三点,分别记为A、B、C点,其纵坐标y1∶y2∶y3=1∶4∶9,由于已研究得出小球在竖直方向是自由落体运动,因此可知从抛出到A点所用时间t1与从A点到B点所用时间t2、从B点到C点所用时间t3相等,这三点的横坐标之间的距离也相等,说明在相等时间内水平位移相等,即说明平抛运动在水平方向的运动为匀速直线运动.
(2)由平抛运动性质得v0t1=3L,2L=gt
解得v0=.
(3)由平抛运动性质得x=v0t,y=gt2;解之得y=x2.
[答案] (1)详见解析 (2) (3)x2
5.某同学采用半径R=25 cm的1/4圆弧轨道做平抛运动实验,其部分实验装置示意图如图甲所示.实验中,通过调整使出口末端B的切线水平后,让小球从圆弧顶端的A点由静止释放.图乙是小球做平抛运动的闪光照片,照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为4.85 cm.已知闪光频率是10 Hz.则根据上述的信息可知( )
(1)小球到达轨道最低点B时的速度大小vB=________m/s,小球在D点时的竖直速度大小vDy________m/s,当地的重力加速度g=________m/s2;
(2)小球在圆弧槽轨道上是否受到了摩擦力:________(填“受到”、“未受到”或“条件不足,无法确定”).
[解析] (1)小球每两个相邻位置之间距离为4格,时间为0.1 s,故平抛运动的水平初速度v0===1.94 m/s,抛出后,对竖直方向上小球的运动进行分析,vD=CEy==1.94 m/s,当地重力加速度g===9.7 m/s2.
(2)设B处重力势能为0,则轨道最高点小球具有的势能EP=mgh≈2.5m,B处的动能Ek=mv2=m<EP根据机械能守恒定律知,小球从轨道上滚下的过程中有机械能损失,该损失由轨道的摩擦力做负功引起,故小球受到了轨道的摩擦力.
[答案] (1)1.94 1.94 9.7 (2)受到
4.如右图
是利用闪光照相研究平抛运动的示意图.小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B也同时下落,闪光频率为10 Hz的闪光器拍摄的照片中B球有四个像,像间距离已在图中标出,单位为cm,两球恰在位置4相碰.则A球离开桌面时的速度______.(g取10 m/s2)
[解析] 小球做平抛运动满足x=v0t,由闪光照片知t=0.3 s,v0=1 m/s.
[答案] 1 m/s
3.如下图甲所示的演示实验中,A、B两球同时落地,说明______,某同学设计了如下图乙的实验:将两个斜滑道固定在同一竖直面内,最下端水平,把两个质量相等的小钢球,从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 ________________________________________________________________________.
[答案] 平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 球1落到光滑水平板上并击中球2 平抛运动在水平方向上是匀速直线运动
2.
如右图所示是某次实验中用频闪照相方法拍摄的小球(可视为质点)做平抛运动的闪光照片.如果图中每个小方格的边长l表示的实际距离和闪光频率f均为已知量,那么在小球的质量m、平抛的初速度大小v0、小球通过P点时的速度大小v和当地的重力加速度值g这四个未知量中,利用上述已知量和图中信息( )
A.可以计算出m、v0和v B.可以计算出v、v0和g
C.只能计算出v0和v D.只能计算出v0和g
[解析] 由平抛运动水平分运动知v0==3fl竖直分运动知g==(5l-3l)f 2=2lf 2,P的竖直分速度vy==4lf,则v==5fl,故B项正确.
[答案] B
1.安装实验装置的过程中,斜槽装置末端的切线必须是水平的,这样做的目的是( )
A.保证小球运动的轨迹是一条抛物线
B.保证小球飞出时的速度不太大,也不太小
C.保证小球飞出时,初速度水平
D.保证小球在空中运动的时间都相等
[答案] C
10.一升降机在箱底装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中,
A.升降机的速度不断减小
B.升降机的加速度不断变大
C.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功
D.到最低点时,升降机加速度的值一定大于重力加速度的值
9.如图所示的电路中,闭合电键,灯L1、L2正常发光,由于电路出现故障,突然发现灯L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是
A.R1断路 B.R2断路
C.R3短路 D.R4短路
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