Question

18．（1）在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線(xiàn)上：AC
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．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
D．斜槽軌道末端可以不水平
（2）如圖為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)閃光照片的一部分，圖中背景是邊長(zhǎng) 5cm 的小方格，則閃光頻率是10Hz；小球運(yùn)動(dòng)的初速度是1.5m/s；拋出點(diǎn)距圖中 A 點(diǎn)水平距離為15cm，豎直距離為5cm．（g 取 10m/s²）

Answer 1

分析 保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐?huà)同一運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線(xiàn)；
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)合A、B之間、B、C之間的時(shí)間間隔相等，在豎直方向上通過(guò)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移求出初速度．根據(jù)豎直方向某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的豎直分速度，從而求出平拋運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間，求出豎直位移和水平位移，確定出拋出點(diǎn)與閃光點(diǎn)的實(shí)際水平距離和豎直距離．

解答 解：（1）A、因?yàn)橐?huà)同一運(yùn)動(dòng)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A正確．
B、斜槽軌道不一定必須光滑，只要末端水平即可，故BD錯(cuò)誤；
C、實(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線(xiàn)．故C正確．
故選：AC．
（2）由題意知，A與B閃光點(diǎn)實(shí)際豎直距離為15cm，B與C閃光點(diǎn)的實(shí)際豎直距離為25cm，
根據(jù)△y=gT²得：
T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$s=0.1s．
則頻率f=$\frac{1}{T}$=$\frac{1}{0.1}$=10Hz；
A、B閃光點(diǎn)間的實(shí)際水平距離為15cm，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：
v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.15}{0.1}$m/s=1.5m/s．
閃光點(diǎn)B豎直分速度為：
v_y=$\frac{0.15+0.25}{0.2}$m/s=2m/s
則平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=$\frac{{v}_{y}}{g}$=0.2s．
則拋出點(diǎn)到閃光點(diǎn)B的豎直距離為：
y=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×0.04m=0.2m=20cm
水平距離為：x=v₀t=1.5×0.2m=0.3m=30cm．
因此拋出點(diǎn)距圖中A點(diǎn)水平距離是30-15=15cm，豎直距離是20-15=5cm；
故答案為：（1）AC；（2）10，1.5； 15； 5．

點(diǎn)評(píng) 解決平拋實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí)，要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．在平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究活動(dòng)中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對(duì)探究原理的理解；
同時(shí)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．