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(13分)自从美国的“勇气”号和“机遇”号火星车在火星上成功登陆后,人们又计划载人登陆火星。飞船飞往火星选择在火星与地球距离最近的时候,已知地球表面的重力加速度为6ec8aac122bd4f6e,火星的半径为地球半径的53%(计算时可粗略按50%,即6ec8aac122bd4f6e),其质量为地球质量的11%(计算时可粗略按10%,即6ec8aac122bd4f6e),火星的公转周期为687个地球日(计算时可粗略按680天,地球的公转周期可按360天计算,即6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e)。

(1)若地球和火星绕太阳的运动视作同平面上的匀速圆周运动,则地球与火星两次相距最近的时间间隔6ec8aac122bd4f6e是多少?

(2)若宇航员在地球上跳起的高度为h0=0.5m,则他在火星上以相同的初速度跳起的高度为多大?

 

答案:
(1)765d (2)1.25m 【解析】
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实验“探究平抛运动在水平方向上的运动规律”中,得到平抛运动轨迹的实验步骤如下:

①在实验桌上安装好斜槽,调节其末端切线水平并伸出桌面外。

②在木板上固定白纸,把木板竖直固定在支架上并贴近实验桌边。

③将斜槽的末端投影到白纸上并标上O,O点即为小球做平抛运动的坐标原点。

④以O点为坐标原点,根据重锤线方向画出竖直向下的y轴,过O点作水平线为x轴。

⑤把小球从斜槽上的不同位置无初速释放,观察小球的运动轨迹。尝试用有孔卡片确定小球经过的位置,在从标纸上记录该点的位置。

⑥改变有孔卡片的位置,按上述的方法确定其他各点的位置,最后取下白纸。

⑦将白纸上的一系列点用光滑的曲线连接起来,得到小球做平抛运动的轨迹

(1)以上实验步骤中,有两个步骤是错误的,请指出是哪一步骤并说明应如何改正?

A .                ▲                                             

B.                 ▲                                                

(2)纠正以上错误外,为了能更准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:  ▲ 

A.实验中可采用较大的木球以便于记录其所经过的位置

B.记录小球位置用的有孔卡片每次必须严格地等距离下降

C.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

D.光滑的曲线连接所记录的点(位置)时,不必保证曲线经过每一个点

(3)若实验中,记录了y轴的位置,但忘了记下坐标原点,还能否根据所得的曲线确定平抛的初速度?  ▲(选填“能”或“不能”)。

(4)为了确定小球在不同时刻所通过的位置,有同学采用了如下方法:如图所示的装置,在一块平木板上固定复写纸和白纸,竖直立于槽口前某处,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹A;又将木板向后移距离x,使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,小球撞在木板上留下痕迹B;再将木板再向后移距离x,小球再次从斜槽上紧靠挡板处由静止滑下,得到痕迹C。测得木板每次后移距离x AB间距离y1 ,AC间距离y2 ,已知当地的重力加速度为g,根据以上直接测量的物理量可求得小球的初速度为  ▲  。

说明: 6ec8aac122bd4f6e