图1为探究平抛运动特点的装置,其斜槽位置固定且末端水平,固…——2024 高考物理第 12 题答案解析

2024_省自主命题(河北)

2024 河北 第 12 题 解答题 区分题
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12. 图1为探究平抛运动特点的装置,其斜槽位置固定且末端水平,固定坐标纸的背板处于竖直面内,钢球在斜槽中从某一高度滚下,从末端飞出,落在倾斜的挡板上挤压复写纸,在坐标纸上留下印迹.某同学利用此装置通过多次释放钢球,得到了如图 2 所示的印迹,坐标纸的y 轴对应竖直方向,坐标原点对应平抛起点


图1

①每次由静止释放钢球时,钢球在斜槽上的高度 (填“相同”或“不同”)。

②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。


图2

③根据轨迹,求得钢球做平抛运动的初速度大小为 m/s(当地重力加速度g为 $9 . 8 \mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ ,保留2位有效数字)。

参考答案

(1) 相同; (2) ; (3) 0.71

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【答案】 ①. 相同 ②.

③. 0.71

【解析】

【详解】[1]为保证钢球每次平抛运动的初速度相同,必须让钢球在斜槽上同一位置静止释放,故高度相同;

[2]描点连线用平滑曲线连接,钢球做平抛运动的轨迹如图所示[3]因为抛出点在坐标原点,为方便计算,在图线上找到较远的点,在图线上找到坐标为19.6cm的点为研究位置,该点坐标为(14.1cm,19.6cm),根据平抛运动规律

$$ x = v _ {0} t, y = \frac {1}{2} g t ^ {2} $$

解得

$$ v _ {0} = 0. 7 1 \mathrm{m/s} $$

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