【題目】某科學(xué)興趣小組要驗證小球平拋運動的規(guī)律,實驗設(shè)計方案如圖甲所示,用輕質(zhì)細(xì)線拴接一小球,在懸點O正下方有水平放置的熾熱的電熱絲P,當(dāng)懸線擺至電熱絲處時能輕易被燒斷;MN為水平木板,已知懸線長為L,懸點到木板的距離OO′=hh>L)。

1)電熱絲P必須放在懸點正下方的理由是__________________。

2)將小球向左拉起后自由釋放,最后小球落到木板上的C點,O′C=x,則小球做平拋運動的初速度為v0=_________。

3)圖乙是以豎直方格板為背景通過頻閃照相得到的照片,每個格的邊長L5cm,通過實驗,記錄了小球在運動途中的三個位置,如圖所示,則該頻閃照相的周期為_______s,小球做平拋運動的初速度為_______m/s;過B點的速度為_______m/s。(g=10 m/s2

4)在其他條件不變的情況下,若改變釋放小球時懸線與豎直方向的夾角θ,小球落點與O′點的水平距離x將隨之改變,經(jīng)多次實驗,以x2為縱坐標(biāo)、cos θ為橫坐標(biāo),得到如圖丙所示圖象,則當(dāng)θ=30°時,x_________m。

【答案】 保證小球沿水平方向拋出 0.1 1.5 2.5 0.52

【解析】1)由于燒斷細(xì)線前小球做圓周運動,故燒斷方向沿圓周軌跡的切線方向,只有在懸點正下方時速度沿水平方向,要使小球做平拋運動,則應(yīng)在懸線在懸點正下方燒斷,拋出速度沿水平方向。
2)小球做平拋運動,在水平方向上有: ,在豎直方向上有: ,聯(lián)立解得;
3)在豎直方向上,根據(jù)得, ,則小球平拋運動的初速度,B點的豎直分速度,根據(jù)平行四邊形定則知,B點的速度
4)由圖丙可知, ,當(dāng)時,可得。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系的0≤yd的區(qū)域內(nèi)分布著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場,在dy≤2d的區(qū)域內(nèi)分布著垂直于xOy平面的勻強(qiáng)磁場,MN為電場和磁場的交界面,ab為磁場的上邊界。現(xiàn)從原點O處沿x軸正方向發(fā)射初速率為v0、比荷(電荷量與質(zhì)量之比)為k的帶正電粒子,粒子運動軌跡恰與ab相切并返回電場。已知電場強(qiáng)度,不計粒重力和粒子間的相互作用。試求:

1)粒子從O點第一次穿過MN時的速度大小和水平位移的大小;

2)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小;

3)粒子從O點開始運動到又返回至x軸所經(jīng)歷的總時間t。

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【題目】甲乙兩輛汽車在同一平直公路上行駛,其位移-時間圖像如圖所示,其中甲車圖像為直線,乙車圖像為拋物線,則下列關(guān)于兩車運動情況的說法正確的是(

A.甲車做直線運動,乙車做曲線運動

B.t=2s時,甲、乙兩車相遇

C.t=2s時,甲、乙兩車速度大小相等

D.0-4s內(nèi),甲、乙兩車的平均速度大小均為2m/s

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【題目】地球和木星繞太陽運行的軌道可以看作是圓形的,它們各自的衛(wèi)星軌道也可看作是圓形的。已知木星的公轉(zhuǎn)軌道半徑約為地球公轉(zhuǎn)軌道半徑的5倍,木星半徑約為地球半徑的11倍,木星質(zhì)量大于地球質(zhì)量。如圖所示是地球和木星的不同衛(wèi)星做圓周運動的半徑r的立方與周期T的平方的關(guān)系圖象,已知萬有引力常量為G,地球的半徑為R。下列說法正確的是( 。

A.木星與地球的質(zhì)量之比為

B.木星與地球的線速度之比為1

C.地球密度為

D.木星密度為

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【題目】如圖所示,兩個相同的小球A、B用長度分別為l1、l2的細(xì)線(l1<l2)懸掛于天花板的O1O2點,兩球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,兩根細(xì)線與豎直軸夾角均為θ。設(shè)A、B兩球的線速度分別為vA、vB,角速度分別為ωAωB,加速度分別為aAaB,兩根細(xì)線的拉力分別為FAFB,則(

A.FA<FB

B.vA>vB

C.aA=aB

D.ωA>ωB

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【題目】如圖所示,空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體,其內(nèi)圓半徑r=10cm,外圓半徑R=cm,折射率,O為圓心,F(xiàn)有一單色細(xì)光束a從外圓上A點沿與OA60°角方向射入透明柱體,若真空中的光速為c,求:光束a從射入到第一次射出透明柱體所用的時間(,結(jié)果可以保留根式)

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【題目】如圖所示,一環(huán)形豎直管道內(nèi)封閉有理想氣體,用一固定絕熱活塞k和質(zhì)量m=0.04 kg的可自由移動的絕熱活塞A將管內(nèi)氣夠分割成體積相等的兩部分,溫度都為T0=270 K,下部分氣體壓強(qiáng)為,活塞A的橫截面積S=2cm2.,取g=10m/s2.現(xiàn)保持一部分氣體溫度不變,只對下部分氣體緩慢加熱,當(dāng)活塞A移動到最高點B(不計摩擦和活塞體積),求:

(i)上部分氣體的壓強(qiáng);

(ii)下部分氣體的溫度。

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【題目】某物理興趣小組利用圖(乙)所示裝置研究彈簧彈力

(1)測得彈力大小F和彈簧長度L的關(guān)系如圖(甲)所示,由圖可知,該彈簧的原長為_________cm,該彈簧的勁度系數(shù)為_________N/m;

(2)某次測量如圖(乙)所示,彈簧穩(wěn)定時指針示數(shù)為 ______cm。由此可推測出本次所掛鉤碼的個數(shù)為_____個。(已知每個鉤碼質(zhì)量100g,重力加速度g9.8m/s2

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【題目】如圖所示,在高度不同的兩水平臺階上放有質(zhì)量分別為m1m2的兩物體A、B,物體間用輕彈簧相連,彈簧與豎直方向夾角為θ.在物體A左端施加水平拉力F,使AB均處于靜止?fàn)顟B(tài),已知物體A表面光滑,重力加速度為g,則下列說法正確的是

A.彈簧彈力的大小為

B.m1m2一定相等

C.地面對B的支持力可能為零

D.地面對B的摩擦力大小為F

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