Question

11．（1）某同學在做“研究平拋物體的運動”實驗時，讓小球多次沿同一斜槽軌道運動，通過描點法得到小球做平拋運動的軌跡
①列器材中，不需要的有EGI
A、白紙　　B、方木板 　  C、斜槽軌道　　D、小球        　E、天平；
F、重垂線　G、秒表　　　H、刻度尺　　　I、打點計時器k
②為了得到較準確的運動軌跡，在下列操作中你認為正確的是AD
A、通過調(diào)節(jié)使斜槽軌道的末端水平
B、為減小實驗誤差，應使小球每次從斜槽軌道上不同位置滾下，最后取平均值
C、為消除軌道摩擦力的影響，應使斜槽軌道的末端傾斜，直到小球能在軌道末端的水平部分勻速運動以平衡摩擦力
D、小球每次必須由靜止從同一位置釋放．
（2）如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.6cm．若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為V_o=2$\sqrt{gL}$（用L、g表示），其值是V₀=0.8  m/s；小球在b點的速率是V_b=1.0m/s（取g=10m/s²）； 如果把a點作為坐標原點，水平向右的方向作為+x方向，豎直向下的方向作為+y方向建立一個直角坐標系，則拋出點的坐標是O（-1.6，-0.2 ）cm．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理確定需要測量的物理量，從而確定不需要的器材；根據(jù)原理和操作中的注意事項確定正確的操作步驟．
根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度．根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出b點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出b點的速度大�。�根據(jù)速度時間公式求出拋出點到b點的運動時間，結(jié)合運動學公式求出拋出點到b點的水平位移和豎直位移，從而得出拋出點的坐標．

解答 解：（1）①實驗中不需要測量小球的質(zhì)量，則不需要天平，不需要測量時間，則不需要秒表、打點計時器，故不需要的器材為：EGI．
②A、為了保證小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，故A正確．
B、為了保證小球的初速度相等，每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球，故B錯誤，D正確．
C、每次讓小球從斜槽的同一位置滾下，初速度相等，斜槽不一定需要光滑，斜槽末端必須水平，故C錯誤．
故選：AD．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=L=gT²得：T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{0.016}{10}}s=0.04s$，
則初速度的表達式為：${v}_{0}=\frac{2L}{T}=2\sqrt{gL}$，
代入數(shù)據(jù)解得：${v}_{0}=2×\sqrt{10×0.016}$m/s=0.8m/s．
b點的豎直分速度為：${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{0.048}{0.08}m/s=0.6m/s$，
根據(jù)平行四邊形定則知，b點的速度為“${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}$=$\sqrt{0.36+0.64}$m/s=1.0m/s．
拋出點到b點的時間為：$t=\frac{{v}_{yb}}{g}=\frac{0.6}{10}s=0.06s$，
則拋出點到b點的豎直位移為：${y}_=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.0{6}^{2}$m=0.018m=1.8cm，
拋出點的縱坐標為：y=1.6-1.8cm=-0.2cm，
拋出點到b點的水平位移為：x_b=v₀t=0.8×0.06m=0.048m=4.8cm，
則拋出點的橫坐標為：x=3.2-4.8cm=-1.6cm．
故答案為：（1）EGI，AD；（2）2$\sqrt{gL}$，0.8，1.0，-1.6，-0.2．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理和注意事項，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和推論靈活求解．