Question

14．（1）在做“研究平拋運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、坐標(biāo)紙之外，下列器材中還需要的是D．
A．天平    B．秒表    C．彈簧秤    D．重垂線
（2）實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是A．
A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽軌道必須光滑
C．實(shí)驗(yàn)中只需記錄運(yùn)動軌跡上的三個點(diǎn)即可，無需太多
D．斜槽軌道末端可以不水平
（3）在“研究平拋物體運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了運(yùn)動軌跡上三點(diǎn)A、B、C，如圖所示，以A為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，各點(diǎn)坐標(biāo)值已在圖中標(biāo)出．求：
①小球平拋初速度的大小；
②小球做平拋運(yùn)動的初始位置坐標(biāo) X=-10cm； Y=-5cm．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的測量器材．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（3）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度．

解答 解：（1）在做“研究平拋物體的運(yùn)動”實(shí)驗(yàn)時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要重錘線，
故選：D．
（2）A、為了保證小球的初速度相等，每次讓小球從斜槽的相同位置由靜止釋放，故A正確；
B、斜槽軌道不一定需要光滑，故B錯誤．
C、要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些為了保證小球的初速度水平，故C錯誤．
D、斜槽末端需水平，故D錯誤．
故選：A．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=gT²得：T=$\sqrt{\frac{△h}{g}}$=$\sqrt{\frac{40-15-15}{10}×1{0}^{-2}}$s=0.1s，
則平拋運(yùn)動的初速度為：v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.1}{0.1}$ m/s=1m/s．
由中間時刻的瞬時速度等于這段時間的平均速度得B的豎直速度：
因此：v_By=$\frac{{h}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.4}{0.2}$=2m/s
因此從開始拋出到B點(diǎn)的時間為：t=$\frac{{v}_{By}}{g}$=0.2s．
故從開始到A點(diǎn)的時間為：△t=0.2s-0.1s=0.1s．
因此從拋出到A點(diǎn)的水平位移：x=-v₀△t=-1.0×0.1 m=-0.1m=-10cm；
豎直位移為y=-$\frac{1}{2}g{t}^{2}$=-$\frac{1}{2}×10×0．{1}^{2}$m=-0.05m=-5cm
故答案為：（1）D；（2）A； （3）①1 m/s；②-10 cm；-5 cm．

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)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和推論靈活求解．