如图所示,某同学设计了一个《研究平抛运动》的实验装置.在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球离开水平桌面后做平抛运动.在钢球离开水平桌面后经过的地方

◎ 题目

如图所示,某同学设计了一个《研究平抛运动》的实验装置.在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球离开水平桌面后做平抛运动.在钢球离开水平桌面后经过的地方放置一块水平木板,木板由支架固定成水平,木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节.在木板上固定一张白纸,该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验(不计空气阻力):

魔方格

A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如图所示.测出ab长度L=40.00cm.
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中a点,记下此时木板离地面的高度h1=100.00cm
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板离地面的高度h2=90.00cm
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板离地面的高度h3=70.00cm
则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=______m/s,钢球击中b点时的速度大小为vb=______m/s.已知钢球的重力加速度为g=10m/s2

◎ 答案

根据题意可知:hab=100-90=10cm=0.1m,hbc=90cm-70cm=20cm=0.2m.
在竖直方向:△h=gt2
水平方向:x=v0t,
其中△h=hbc-hac=0.1m,x=L=40cm=0.4m,
代入数据解得:t=0.1s,v0=4m/s.
b点为时间的中点,因此有:
vby=
hac
2t
=
0.3
0.2
=1.5m/s

v=

v20
+
v2by
=

42+1.52
=4.27m/s

故答案为:4,4.27.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,某同学设计了一个《研究平抛运动》的实验装置.在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球离开水平桌面后做平抛运动.在钢球离开水平桌面后经过的地方…”主要考查了你对  【实验:研究平抛运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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