同学用如图甲所示装置研究平抛运动的初速度与水平位移的关系。将倾斜轨道固定在铁架台上，调整轨道末端切线水平，在轨道的末端加装光电门，在光电门的正下方用重锤线确定光电门在水平地面上的投影位置P，测得轨道末端离地面的高度为h。重力加速度为g。（1）实验前，用游标卡尺测出小铁球的直径，示数如图乙所示，则小球直径。（2）让小球在倾斜轨道上某一位置由静止释放，小球通过光电门时挡光时间为，则小球从轨道上水平抛出的初速度。（用测量的物理量符号表示）（3）改变小球在倾斜轨道上由静止释放的位置，记录多组小球通过光电门的挡光时间t，及小球落地点离P点的距离x，作出图像，图像为一条倾斜直线，该图像的斜率。（用已知量和测量的物理量符号表示）

1. 同学用如图甲所示装置研究平抛运动的初速度与水平位移的关系。将倾斜轨道固定在铁架台上，调整轨道末端切线水平，在轨道的末端加装光电门，在光电门的正下方用重锤线确定光电门在水平地面上的投影位置P，测得轨道末端离地面的高度为h。重力加速度为g。

（1）实验前，用游标卡尺测出小铁球的直径，示数如图乙所示，则小球直径 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

（2）让小球在倾斜轨道上某一位置由静止释放，小球通过光电门时挡光时间为 $\text{[math]}$ ，则小球从轨道上水平抛出的初速度 $\text{[math]}$ 。（用测量的物理量符号表示）

（3）改变小球在倾斜轨道上由静止释放的位置，记录多组小球通过光电门的挡光时间t，及小球落地点离P点的距离x，作出 $\text{[math]}$ 图像，图像为一条倾斜直线，该图像的斜率 $\text{[math]}$ 。（用已知量和测量的物理量符号表示）

【考点】

平抛运动;

【答案】

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实验探究题普通

1. 在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放，经轨道末端水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨迹，如图所示。在轨迹上取一点A，读取其坐标 $\text{[math]}$ 。

（1）根据题目所给信息，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度 $\text{[math]}$ 大小为

（2）某同学在轨迹上任取两点A、B（B点未画出），用刻度尺测得A、B两点竖直坐标 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ， y为 $\text{[math]}$ ， A、B两点水平间距 $\text{[math]}$ 为 $\text{[math]}$ ，则平抛小球从A到B的时间 $\text{[math]}$ s，初速度 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（结果保留两位有效数字，g取 $\text{[math]}$ ）

实验探究题容易

2. 从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球（视为质点），它们的初速度大小分别为v₁＝3.0 m/s和v₂＝4.0 m/s，且方向相反。则两小球速度相互垂直时，它们之间的距离为m；当两小球位移相互垂直时，它们之间的距离为m。（不计空气阻力，g取10 m/s²）

填空题容易

3. 某物理兴趣小组采用如图所示的装置研究平抛运动。A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得B球的初始位置距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是s，A球水平飞出时的速度大小是m/s。（忽略空气阻力，当地重力加速度g为9.8m／s² ，计算结果均保留两位有效数字）

填空题容易