Question

9．在“研究小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，斜槽末端切線必須是水平的，這樣做的目的是B
A．保證小球飛出時(shí)，速度既不太大，也不太小
B．保證小球飛出時(shí)，初速度水平
C．保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等
D．保證小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線
（2）在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，引起實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差較大的原因可能是B
①安裝斜槽時(shí)，斜槽末端切線方向不水平
②確定Oy軸時(shí)，沒(méi)有用重垂線
③斜槽不是絕對(duì)光滑的，有一定摩擦
④空氣阻力對(duì)小球運(yùn)動(dòng)有較大影響
A．①③
B．①②④
C．③④
D．②④
（3）如圖甲所示的演示實(shí)驗(yàn)中，A、B兩球同時(shí)落地，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)；某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙的實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)相同斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平，把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面上的同一位置由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板銜接，則他將觀察到的現(xiàn)象是兩球相撞，這說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

（4）該同學(xué)采用頻閃照相機(jī)拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，圖中背景方格的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)=5cm，A、B、C是攝下的三個(gè)小球位置，如果g取10m/s²，那么：
A．照相機(jī)拍攝時(shí)，每0.1s曝光一次；
B．小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的大小為1.5m/s．

Answer 1

分析 （1）斜槽末端切線必須是水平的，這樣做的目的是保證小球初速度水平；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定引起誤差的操作步驟；
（3）抓住A、B兩球同時(shí)落地，得出B球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與A球相同，抓住1、2兩球相撞，得出1球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與2球相同．
（4）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．

解答 解：（1）安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，斜槽末端切線必須是水平的，這樣做的目的是保證小球初速度水平，故選：B．
（2）①安裝斜槽時(shí)，斜槽末端切線方向不水平，則小球拋出時(shí)初速度不水平，會(huì)引起實(shí)驗(yàn)偏差較大，故①正確．
②確定Oy軸時(shí)，沒(méi)有用重垂線，會(huì)引起實(shí)驗(yàn)偏差較大，故②正確．
③斜槽有摩擦對(duì)本實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響，只要讓小球從斜槽的同一位置由靜止?jié)L下，保證初速度相等即可，故③錯(cuò)誤．
④空氣阻力對(duì)小球運(yùn)動(dòng)有較大影響，會(huì)引起實(shí)驗(yàn)偏差較大，故④正確．
故選：B．
（3）在甲所示的演示實(shí)驗(yàn)中，A、B兩球同時(shí)落地，可知B球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與A球相同，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．
如圖乙的實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)相同斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平，把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面上的同一位置由靜止同時(shí)釋放，滑道2與光滑水平板銜接，則他將觀察到的現(xiàn)象是兩球相撞，可知1球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與2球相同，說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（4）在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²得：T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$．
平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\frac{0.15}{0.1}m/s=1.5m/s$．
故答案為：（1）B；（2）B；（3）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球相撞，平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（4）0.1，1.5．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(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)公式和推論靈活求解，難度不大．