Question

8．在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)，可以選用下列各種裝置圖進(jìn)行研究．
（1）裝置圖1是研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)的，觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩小球同時(shí)落地（填“同時(shí)”或“不同時(shí)”）．該現(xiàn)象說明平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．
（2）裝置圖2是為了獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱所顯示的平拋軌跡．下列敘述中不正確的是C
A．彎曲的細(xì)管，其末端加接一段細(xì)的水平硬管是為了確保水流水平噴出
B．豎直細(xì)管的作用是保持從噴嘴射出水流速度不隨水面下降而減小的
C．實(shí)驗(yàn)過程中，水面從開始位置一直降到倒置瓶口處，都可獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱
D．實(shí)驗(yàn)過程中，能獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱過程應(yīng)該是水面從開始位置一直降到豎直細(xì)管A端處
（3）裝置圖3是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究平拋運(yùn)動(dòng)的裝置．為了保證鋼球每次拋出在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是一定的，因此每次釋放小球時(shí)都使鋼球在斜槽上位置滾下同一（填“同一”或“任意”）；倘若重力加速度為g=10m/s²，用直尺量得鋼球的水平拋出的高度是0.45m，對應(yīng)的水平位移是0.6m，則鋼球水平飛出的初速度v₀=2m/s．

Answer 1

分析 （1）抓住兩球同時(shí)落地，得出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．
（2）明確圖中裝置的結(jié)構(gòu)，搞清楚兩只管的作用，明確瓶內(nèi)氣壓、水的壓強(qiáng)與外界大氣壓強(qiáng)的關(guān)系，從而逐項(xiàng)分析判斷．
（3）根據(jù)豎直位移求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度．

解答 解：（1）裝置圖1是研究平拋物體豎直分運(yùn)動(dòng)的，觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩小球同時(shí)落地，可知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．
（2）A、彎曲的細(xì)管，其末端加接一段細(xì)的水平硬管，目的是確保水流水平噴出，故A正確．
B、豎直管與大氣相通，為外界大氣壓強(qiáng)，保證豎直管上出口處的壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)．因而另一出水管的上端口處壓強(qiáng)與豎直管上出口處的壓強(qiáng)有恒定的壓強(qiáng)差，保證另一出水管出水壓強(qiáng)恒定，從而水速度恒定，故B正確．
C、實(shí)驗(yàn)過程中，水面從開始位置到豎直管口，都可以獲得穩(wěn)定的細(xì)水柱，故C錯(cuò)誤，D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選：C．
（3）為了保證小球的初速度大小相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放．
根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}s=0.3s$，
則鋼球飛出的初速度為：${v}_{0}=\frac{x}{t}=\frac{0.6}{0.3}m/s=2m/s$．
故答案為：（1）同時(shí)，自由落體運(yùn)動(dòng)；（2）C；（3）同一；  2．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解．