Question

3．（1）在“研究拋物體運動”的實驗中，可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度，實驗簡要步驟如下：
A．讓小球多次從同一位置由靜止?jié)L下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；
B．安裝好器材，注意斜槽末端水平和平板豎直，記下斜槽末端O點和過O點的豎直線，檢測斜槽末端水平的方法是：將小球放在斜槽末端任意位置總能靜止可以認為斜槽末端水平．
C．測出曲線上某點的坐標x、y，用v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$算出該小球的平拋初速度，實驗需要對多個點求v₀的值，然后求它們的平均值．
D．取下白紙，以O為原點，以豎直線為y軸，水平線為x軸建立平面直角坐標系，用平滑曲線連接畫出小球的平拋運動軌跡．
你認為該實驗合理的實驗步驟順序應為：（只填寫步驟順序代表字母）BADC．
（2）該實驗中，下列措施中能減小實驗誤差的措施為AD（選填序號）
    A．斜槽軌道末端切線必須水平         B．斜槽軌道必須光滑
    C．每次要平衡摩擦力                        D．小球每次應從斜槽同一位置靜止釋放
（3）在該實驗中，若一名同學以拋出點為坐標原點，分別沿水平方向和豎直方向為X軸和Y軸，如圖所示，從軌跡上量出某點A的坐標為（14.0cm，20.0cm），重力加速度g取10m/s²，則該小球拋出時的水平初速度大小為0.7m/s；若軌跡上某點的X坐標為7.0cm時，則該點的Y坐標為5cm．

Answer 1

分析 （1）安裝組裝器材、進行實驗、數(shù)據(jù)處理的操作順序排列操作步驟；
（2）根據(jù)實驗的原理確定減小實驗誤差的措施；
（3）根據(jù)豎直位移求出平拋運動的時間，結合水平位移和時間求出初速度．根據(jù)水平位移和初速度求出運動的時間，結合位移時間公式求出Y坐標．

解答 解：（1）檢測斜槽末端水平的方法是：將小球放在斜槽末端任意位置總能靜止可以認為斜槽末端水平．
實驗時先組裝器材，步驟為B，然后進行實驗，步驟是A，最后數(shù)據(jù)處理，步驟是D、C，所以實驗的步驟順序為：BADC．
（2）A、為了保證小球的初速度水平，斜槽末端需切線水平，故A正確．
B、為了保證小球初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不一定需要光滑，不需要平衡摩擦力，故BC錯誤，D正確．
故選：AD．
（3）根據(jù)y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得：t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.2}{10}}s=0.2s$，
則小球平拋運動的初速度為：${v}_{0}=\frac{x}{t}=\frac{0.14}{0.2}m/s=0.7m/s$．
當X=7.0cm時，運動的時間為：$t′=\frac{X}{{v}_{0}}=\frac{0.07}{0.7}s=0.1s$，
則Y的坐標為：Y=$\frac{1}{2}gt{′}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.01m=0.05m=5cm$．
故答案為：（1）將小球放在斜槽末端任意位置總能靜止可以認為斜槽末端水平，BADC；（2）AD；（3）0.7，5．

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理以及操作中的注意事項，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式靈活求解．