Question

3．（1）在“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了描出物體的運動軌跡，實驗應有下列各個步驟：A．以O為原點，畫出與y軸相垂直的水平軸x軸；
B．把事先做的有缺口的紙片用手按在豎直木板上，使由斜槽上滾下拋出的小球正好從紙片的缺口中通過，用鉛筆在白紙上描下小球穿過這個缺口的位置；
C．每次都使小球由斜槽上固定的標卡位置開始滾下，用同樣的方法描出小球經(jīng)過的一系列位置，并用平滑的曲線把它們連接起來，這樣就描出了小球做平拋運動的軌跡；
D．用圖釘把白紙釘在豎直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；
E．在斜槽末端抬高一個小球半徑處定為O點，在白紙上把O點描下來，利用重垂線在白紙上畫出過O點向下的豎直直線，定為y軸．
在上述實驗中，缺少的步驟F是調整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說明斜槽末端切線已水平，
正確的實驗步驟順序是DFEABC．
（2）如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l=1.25cm．若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v_o=$2\sqrt{gl}$（用l、g表示），其值是0.7m/s（取g=9.8m/s2），小球在b點的速率是0.875m/s．

Answer 1

分析 保證小球做平拋運動必須通過調節(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，最后軌跡應連成平滑的曲線．
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．由a、c間豎直方向的位移和時間求出b點豎直方向的分速度，運用速度的合成，求解b的速率．

解答 解：（1）保證小球做平拋運動必須通過調節(jié)使斜槽的末端保持水平，所以在上述實驗中缺少調整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置以說明斜槽末端切線已水平這一步，實驗順序是：先安裝實驗器材，讓小球做平拋運動，最后去下白紙進行數(shù)據(jù)處理，故實驗步驟合理的順序為DFEABC；
（2）這四個點的水平間隔相同，所以時間間隔相同，根據(jù)公式△h=gt² 得：$t=\sqrt{\frac{l}{g}}$，
水平方向上有：${v_0}=\frac{x}{t}$ 
即為：${v_0}=\frac{2l}{t}=2\sqrt{gl}$
代入數(shù)據(jù)可得初速度為：v₀=0.7m/s．
根據(jù)公式為：$v=\sqrt{v_0^2+v_⊥^2}$
代入數(shù)據(jù)可得b點的速度．代入解得：
v_b=0.875m/s
故答案為：（1）調整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說明斜槽末端切線已水平；DFEABC；
（2）$2\sqrt{gl}$；0.7m/s；0.875m/s

點評 本題是頻閃照片問題，頻閃照相每隔一定時間拍一次相，關鍵是抓住豎直方向自由落體運動的特點，由△y=aT²求時間單位．