高中 | 探究平抛运动的特点 题目答案及解析

稿件来源:高途

高中 | 探究平抛运动的特点题目答案及解析如下,仅供参考!

必修2

第五章 曲线运动

5.3 实验:研究平抛运动

探究平抛运动的特点

用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,探究平抛运动的特点。

某同学实验时忘了标记重垂线方向,为解决此问题,他在频闪照片中,以某位置为坐标原点,沿任意两个相互垂直的方向作为$x$轴和$y$轴正方向,建立直角坐标系$xOy$,并测量出另外两个位置的坐标值$({{x}_{1}}$${{y}_{1}})$$({{x}_{2}}$${{y}_{2}})$,如图所示。根据平抛运动规律,利用运动的合成与分解的方法,可得重垂线方向与$y$轴间夹角的正切值为                 

 

[["$|\\dfrac{2{{x}_{1}}-{{x}_{2}}}{{{y}_{2}}-2{{y}_{1}}}|$"]]

如图${{x}_{0}}$${{y}_{0}}$分别表示水平和竖直方向,设重垂线方向${{y}_{0}}$$y$轴间的夹角为$\theta $,建立坐标系存在两种情况,如图所示:

 

当建立的坐标系为${{x}_{1}}$${{y}_{1}}$时,则$x$轴方向做匀减速运动;

根据逐差法计算加速度有${{x}_{2}}-2{{x}_{1}}=-g\sin \theta {{(2\;\rm T)}^{2}}$

$y$轴方向有${{y}_{2}}-2{{y}_{1}}=g\cos \theta {{(2\;\rm T)}^{2}}$

联立解得$\tan \theta =\dfrac{2{{x}_{1}}-{{x}_{2}}}{{{y}_{2}}-2{{y}_{1}}}$

当建立的坐标系为${{x}_{2}}$${{y}_{2}}$时,则$x$轴方向做匀加速运动;

根据逐差法计算加速度有${{x}_{2}}-2{{x}_{1}}=g\sin \theta {{(2\;\rm T)}^{2}}$

$y$轴方向有${{y}_{2}}-2{{y}_{1}}=g\cos \theta {{(2\;\rm T)}^{2}}$

综上所述,重垂线方向与$y$轴间夹角的正切值为$\tan \theta =|\dfrac{2{{x}_{1}}-{{x}_{2}}}{{{y}_{2}}-2{{y}_{1}}}|$

故答案为:$|\dfrac{2{{x}_{1}}-{{x}_{2}}}{{{y}_{2}}-2{{y}_{1}}}|$

高中 | 探究平抛运动的特点题目答案及解析(完整版)

去刷题
相关题库:
在“探究平抛运动的特点”实验中,某学习小组用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出,落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低,钢球落在挡板上时,钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板,重新释放钢球,如此重复,白纸上将留下一系列痕迹点。(已知当地重力加速度为) 采用如图所示的装置研究平抛运动,小球从斜槽上滚下,落在水平放置的挡条上,在复写纸后的白纸上留下印记,改变挡条位置,多次重复实验,记录下小球做平抛运动的多个位置。 实验小组用如图甲所示的装置,来探究斜面对平抛运动的制约性,点是点在水平地面的投影点,是固定在轨道与地面之间的斜面,小球在水平桌面上获得水平向右的速度,然后在点以水平向右的初速度(可通过安装在的光电门测出)做平抛运动,落到或平面上,用刻度尺测出小球的落点与之间的距离为,多次做实验,获取数据,画出的关系图像如图乙所示,画出的关系图像如图丙所示,重力加速度为,设,回答下列问题。 关于平抛运动的实验研究,可以采用多种方法。 关于平抛运动的实验研究,可以采用多种方法。 某实验小组用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点,他的实验操作是:在小球、处于同一高度时,用小锤轻击弹性金属片,使球水平飞出,同时球被松开下落。
今日推荐