Question

4．回答下列有關(guān)“研究平拋物體的運動”實驗的問題．
（1）下列器材中必須的是D
A、秒表     B、天平     C、彈簧秤      D、刻度尺
（2）在研究平拋運動的實驗中，會使實驗誤差增大的是D
A．安裝斜槽時其末端必須水平    
B．小球與斜槽間有摩擦
C．多次將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放
D．建立坐標系時，以斜槽末端的端口位置為坐標原點
（3）如圖所示是小球平拋運動閃光照片的一部分，a、b、c、d是連續(xù)拍攝的幾張照片，背景方格紙的小方格的邊長為L=10cm，取g=10m/s²，則小球平拋運動中相鄰照片之間的時間間隔T=0.1s，平拋運動的水平初速度v₀=2m/s．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)實驗原理，即可選取實驗器材；
（2）在實驗中讓小球能做平拋運動，并能描繪出運動軌跡．因此要求從同一位置多次無初速度釋放，同時由運動軌跡找出一些特殊點利用平拋運動可看成水平方向勻速直線運動與豎直方向自由落體運動去解題；
（3）平拋運動在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動．根據(jù)豎直方向上△y=gT²，求出時間間隔，然后根據(jù)水平方向上的勻速直線運動求出初速度．

解答 解：（1）在驗證機械能守恒定律的實驗中，需驗證動能的增加量和重力勢能的減小量是否相等，因為動能和重力勢能都含有質(zhì)量，所以物體的質(zhì)量可以不測，不需要天平，打點計時器可以測量時間，不需要秒表，在實驗中需要測量速度和下落的距離，所以需要刻度尺；該實驗不需要彈簧秤；
故選：D．
 （2）A、安裝斜糟時其末端切線不水平，小球不能做平拋運動，影響實驗的測量．故A錯誤．
B、小球與斜面間有摩擦不影響實驗的測量．故B錯誤．
C、必須將小球從斜槽上同一位置由靜止釋放．故C錯誤．
D、以斜槽末端的端口位置為坐標原點，導(dǎo)致時間變短，從而引起實驗結(jié)果偏大．故D正確．
故選：D．
（3）設(shè)從a到b的時間為T．相鄰、相等的時間內(nèi)豎直方向位移差為一常數(shù)，且有△h=gT²
解得　T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{10×1{0}^{-2}}{10}}$s=0.1s
由水平方向物體做勻速運動，所以有v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{20×1{0}^{-2}}{0.1}$m/s=2m/s
故答案為：（1）D；（2）D；（3）0.1，2．

點評 掌握如何讓小球做平拋運動及平拋運動軌跡的描繪，并培養(yǎng)學(xué)生利用平拋運動規(guī)律去分析與解決問題的能力；
解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運動在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．