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14.如圖所示,AB是一可升降的豎直支架,支架頂端A處固定一弧形軌道,軌道末端水平.一條形木板的上端鉸接于過A的水平轉(zhuǎn)軸上,下端擱在水平地面上.將一小球從弧型軌道某一位置由靜止釋放,小球落在木板上的某處,測出小球平拋運(yùn)動的水平射程x和此時木板與水平面的夾角θ,并算出tanθ.改變支架AB的高度,將小球從同一位置釋放,重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到多組x和tanθ,記錄的數(shù)據(jù)如表:
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456
tanθ0.180.320.691.001.191.43
x/m0.0350.0650.1400.1600.2400.290
(1)在圖(b)的坐標(biāo)中描點(diǎn)連線,做出x-tanθ的關(guān)系圖象;
(2)根據(jù)x-tanθ圖象可知小球做平拋運(yùn)動的初速度v0=1.0m/s;實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)θ超過60°后,小球?qū)⒉粫袈湓谛泵嫔�,則斜面的長度為0.69m.(重力加速度g取10m/s2);
(3)實(shí)驗(yàn)中有一組數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯誤,可能的原因是小球釋放位置低于其他次實(shí)驗(yàn).

分析 (1)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)做出x-tanθ的關(guān)系圖象.
(2)根據(jù)平拋運(yùn)動的規(guī)律,結(jié)合豎直位移和水平位移的關(guān)系得出x-tanθ的表達(dá)式,結(jié)合表達(dá)式和圖象求出初速度.
(3)根據(jù)水平射程的表達(dá)式,以及圖中偏離比較遠(yuǎn)的點(diǎn),分析錯誤的原因.

解答 解:(1)x-tanθ的關(guān)系圖象如圖所示.
(2)根據(jù)tanθ=\frac{\frac{1}{2}g{t}^{2}}{{v}_{0}t}得:t=\frac{2{v}_{0}tanθ}{g},
則水平射程為:x={v}_{0}t=\frac{2{{v}_{0}}^{2}tanθ}{g}
可知圖線的斜率k=\frac{2{{v}_{0}}^{2}}{g},k=\frac{0.30}{1.5}=0.2
解得:{v}_{0}=\sqrt{\frac{kg}{2}}=\sqrt{\frac{0.2×10}{2}}m/s=1.0m/s
當(dāng)θ=60°時,有t=\frac{2{v}_{0}tanθ}{g}=\frac{2×1×\sqrt{3}}{10}s=\frac{\sqrt{3}}{5}s,
則斜面的長度為:s=\frac{{v}_{0}t}{cos60°}=\frac{1×\frac{\sqrt{3}}{5}}{\frac{1}{2}}=\frac{2\sqrt{3}}{5}≈0.69m
(3)實(shí)驗(yàn)中有一組數(shù)據(jù)出現(xiàn)明顯錯誤,由圖可知,水平射程偏小,由x={v}_{0}t=\frac{2{{v}_{0}}^{2}tanθ}{g}知,初速度偏小,即小球釋放位置低于其他次實(shí)驗(yàn).
故答案為:(1)如圖所示,(2)1.0,0.69,(3)小球釋放位置低于其他次實(shí)驗(yàn).

點(diǎn)評 本題考查了平拋運(yùn)動與圖象的綜合運(yùn)用,根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律得出x與tanθ的表達(dá)式是解決本題的關(guān)鍵,知道圖線斜率的物理意義.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

16.電阻非線性變化的滑動變阻器R2接入圖1的電路中,移動滑動變阻器觸頭改變接入電路中的長度x(x為圖中a與觸頭之間的距離),定值電阻R1兩端的電壓U1與x間的關(guān)系如圖2,a、b、c為滑動變阻器上等間距的三個點(diǎn),當(dāng)觸頭從a移到b和從b移到c的這兩過程中,則不正確的是(  )
A.電流表A示數(shù)變化相等B.電壓表V2的示數(shù)變化不相等
C.電阻R1的功率變化相等D.電源的輸出功率都不斷增大

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

17.如圖所示,水平傳送帶以速度v=8m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,現(xiàn)將一質(zhì)量為m=1kg的小木塊輕放在傳送帶的最左端,木塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.另有一半徑為R=0.6m的豎直光滑半圓弧軌道與傳送帶的最右端B點(diǎn)平滑相接,木塊可視為質(zhì)點(diǎn),已知木塊上半圓軌道通過圓弧的最高點(diǎn)C時對軌道的壓力大小等于重力,重力加速度g=10m/s2,求木塊在傳送帶上運(yùn)動過程中與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能.

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2.2015年8月23日晚,比利時帕斯賽車結(jié)束了F12015賽季的第11站比賽,最終以梅賽德斯一奔馳雙雄及路特斯羅曼•格羅斯讓登上領(lǐng)獎臺結(jié)束,如圖所示是某選手為參加賽車比賽前的訓(xùn)練,要求賽車從起點(diǎn)出發(fā),沿水平直軌道運(yùn)動,在B點(diǎn)飛出后越過“壕溝”,落在平臺EF段,已知該賽車的額定功率P=600kW,賽車的質(zhì)量m=650kg,在此水平直軌道上受到的阻力f=1000N,AB段長L=1000m,BE的高度差h=1.25m,BE的水平距離x=150m,若賽車車長不計,空氣阻力不計,g取10m/s2,求:
(1)若賽車在水平直軌道上能達(dá)到最大速度,求最大速度vm的大小;
(2)要越過壕溝,求賽車在B點(diǎn)的最小速度v的大��;
(3)若在比賽中賽車通過A點(diǎn)時速度vA=100m/s且賽車的功率為額定功率,要使賽車越過壕溝,求賽車在AB段牽引力做功的最短時間t.

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9.可見光通信是利用LED燈的光線實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)的新型高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù).如圖所示,ABCD是LED閃光燈的圓柱形封裝玻璃體,其橫截面的直徑AB=d,厚度AD=\frac{\sqrt{3}}{2}d.LED燈(可視為點(diǎn)光源)固定在玻璃體CD面的圓心O,玻璃體的折射率為\sqrt{2},光在真空中的傳播速度為c.求:
(1)光在玻璃體中傳播的速度;
(2)光線OA在AB面發(fā)生折射時的折射角.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.“蹦極”是一種很有挑戰(zhàn)性的運(yùn)動.將一根有彈性的繩子系在蹦極者身上,另一端固定在跳臺上,人從幾十米高處跳下.將蹦極過程簡化為人沿豎直方向的運(yùn)動.從蹦極者離開跳臺到第一次下降至最低點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是( �。�
A.蹦極者受到的合力始終增大
B.蹦極者始終處于失重狀態(tài)
C.彈性繩剛好被拉直時,蹦極者的速度最大
D.蹦極者下降至最低點(diǎn)時,蹦極者的機(jī)械能最小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.近年來,我國一些地區(qū)出現(xiàn)了霧霾天氣,影響了人們的正常生活.在一霧霾天,某人駕駛一輛小汽車以30m/s的速度行駛在高速公路上,突然發(fā)現(xiàn)正前方有一輛大卡車正以10m/s的速度同方向勻速行駛,小汽車緊急剎車,但剎車過程中剎車失靈.已知小汽車剛剎車時與大卡車相距40m,并開始計時,得到小汽車和大卡車的v-t圖象分別如圖中a、b所示,以下說法正確的是( �。�
A.由于初始距離太近,即使剎車不失靈也會追尾
B.在t=1s時追尾
C.在t=5s時追尾
D.在t=5s時兩車相距最近,但沒有追尾

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.關(guān)于電動勢,下列敘述中正確的是( �。�
A.電源電動勢在數(shù)值上等于內(nèi)外電壓之和,若外電阻變大,電動勢也變大
B.電源電動勢等于斷路時兩極間的電壓,電源接入電路時,電動勢減小
C.電源的電動勢表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小
D.在閉合電路中,并聯(lián)于電源兩端的電壓表的示數(shù)就是電源電動勢

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.某一質(zhì)點(diǎn)沿直線運(yùn)動的位移x隨時間t變化的圖象如圖所示,則( �。�
A.第10s末,質(zhì)點(diǎn)的速度最大
B.在20s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移為9m
C.第5s末和第15s末,質(zhì)點(diǎn)的加速度方向相反
D.0~10s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與速度方向相反

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同步練習(xí)冊答案
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