Question

14．在做研究平拋運動的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡．
（1）為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出一些操作要求，將你認為正確選項的前面字母填在橫線上：a、c、e．
（a）通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平  
（b）每次釋放小球的位置必須不同
（c）每次必須由靜止釋放小球 
（d）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴格地等距離下降
（e）小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
（f）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線
（2）若用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為10cm，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v₀=2m/s．b點的速度v_b=2.5m/s（  g取10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．
（2）平拋運動豎直方向是自由落體運動，對于豎直方向根據(jù)△y=gT²求出時間單位T．對于水平方向由公式v₀=$\frac{x}{t}$求出初速度．

解答 解：（1）a、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運動．故a正確．
    b、因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度．故b錯誤，c正確．
    d、因平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，在相同時間里，位移越來越大，因此木條（或凹槽）下降的距離不應(yīng)是等距的，故d錯誤；
    e、實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．故f錯誤，e正確．
故選a、c、e．
（2）設(shè)相鄰兩點間的時間間隔為T，
豎直方向：2L-L=gT²，得到T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$ s=0.1s；
水平方向：v₀=$\frac{2L}{T}$=$\frac{2×0.1}{0.1}$=2m/s；
小球在b點時，豎直方向上的瞬時速度等于v_by=$\frac{3L}{2T}$=$\frac{3×0.1}{2×0.1}$=1.5m/s
所以b點的速度v_b=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{by}^{2}}$=$\sqrt{{2}^{2}+1．{5}^{2}}$m/s=2.5m/s；
故答案為：（1）a、c、e；（2）2m/s，2.5m/s．

點評 （1）解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項．在平拋運動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實驗的原理，要注重學生對探究原理的理解．
（2）本題是頻閃照片問題，頻閃照相每隔一定時間拍一次相，關(guān)鍵是抓住豎直方向自由落體運動的特點，由△y=gT²求時間單位．