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同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底...

同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如图所示的实验装置。图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板。M板上部有一半径为R圆弧形的粗糙轨道,P为最高点,Q为最低点,Q点处的切线水平,距底板高为HN板上固定有三个圆环。将质量为m的小球从P处静止释放,小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距Q水平距离为L处。不考虑空气阻力,重力加速度为g。求:

(1)距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度;

(2)小球运动到Q点时速度的大小;

(3)小球运动到Q点时对轨道压力的大小和方向。

 

 

(1)H;(2)L;(3)mg,方向竖直向下 【解析】 (1)由平抛运动的规律 L=vt H=gt2 又 =vt1 H1= 联立解得 H1= 所以距Q水平距离为的圆环中心离底板的高度 ΔH=H-H1=H (2)由平抛运动的规律解得 v= 由以上关系得 v=L (3)在Q点由牛顿第二定律,有 FN-mg= 解得 FN=mg 由牛顿第三定律,小球在Q点对轨道的压力 F′=FN=mg 方向竖直向下。  
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考点分析:
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如图所示,一质量为0.1kg的小球,用40cm长的细绳拴住在竖直面内作圆周运动,(g=10m/s2)求:

1)小球恰能通过圆周最高点时的速度多大?

2)小球以3m/s的速度通过圆周最高点时,小球对绳的拉力多大?

3)当小球在圆周最低点时,绳的拉力为5N,则此时小球速度多大?

 

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如图所示,飞机距地面高,水平飞行速度为,追击一辆速度为同向行驶的汽车,欲使投弹击中汽车,则:

1)炮弹在空中飞行多长时间?

2)飞机应在距汽车水平距离多远处投弹?

 

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如图所示,某同学在研究平抛运动的实验中,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出abcd四个点(轨迹已擦去)。已知小方格纸的边长L2.5cmg10m/s2。请你根据小方格纸上的信息,通过分析计算完成下面几个问题:

1)根据水平位移,求出小球平抛运动的初速度v0________m/s

2)小球运动到b点的速度是________m/s

3)从抛出点到b点所经历的时间是________s

 

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在做研究平抛运动的实验时,让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上    

A.调节斜槽末端保持水平

B.每次释放小球的位置必须不同

C.每次必须由静止释放小球

D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线

 

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下列说法中正确的是(  )

A.向心力是根据力的作用效果命名的

B.匀速圆周运动是加速度不变的匀加速运动

C.向心加速度是描述速度大小变化快慢的物理量

D.向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小

 

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