某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程.他先调整斜槽轨道使槽口末端水平,然后在方格纸上建立

◎ 题目

某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程.他先调整斜槽轨道使槽口末端水平,然后在方格纸上建立好直角坐标系xOy,将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合,Oy轴与重锤线重合,Ox轴水平(如图甲).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迹(如图乙所示).已知方格边长为L=5cm,重力加速度为g=10m/s2,计算结果取两位有效数字.
魔方格

(1)小球平抛的初速度v0=______m/s;
(2)小球运动的轨迹方程的表达式为y=______x2
(3)你认为下列情况可能产生实验误差的是______.
A.小球在轨道上滚动过程中有摩擦力
B.每次下移水平挡板不均匀
C.实验时,水平挡板有时倾斜
D.固定方格纸的木板有时倾斜.

◎ 答案

(1)取轨迹上的第2个点,有x=30cm,y=20cm,根据水平和竖直方向的运动特点有:
x=v0t    ①
y=
1
2
gt2
   ②
所以解得t=0.2s,v0=1.5m/s.
故答案为:1.5.
(2)根据(1)中①②两式,将时间t约掉有:
x2
y
=
2
v20
g
,将v0和g带入解得:y=
20
9
x2

故答案为:
20
9

(3)A、该实验中只要小球每次以相同的水平速度抛出即可,滑动过程中是否有摩擦没有影响,故A错误;
B、通过小球穿过水平挡板来确定小球在轨迹上的位置,挡板是否均匀下移对实验不会产生误差,故B错误;
C、通过小球穿过水平挡板来确定小球在轨迹上的位置,挡板是否倾斜不会影响所确定点的位置,故C错误;
D、平抛运动在水平方向上是匀速运动,竖直方向上是自由落体运动,因此要求固定方格纸的木板是竖直的,因此要是固定方格纸的木板有时倾斜将会造成误差,故D正确.
故选D.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某同学在“研究平抛物体的运动”的实验中,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹,并求出小球平抛运动的初速度和抛物线方程.他先调整斜槽轨道使槽口末端水平,然后在方格纸上建立…”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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