Question

20．圖甲是“研究平拋物體的運動”實驗裝置圖

（1）在實驗前應AB
A．將斜槽的末端切線調(diào)成水平
B．將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行
C．在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，作為小球做平拋運動的起點和所建坐標系的原點
D．測出平拋小球的質(zhì)量
（2）圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，則此小球作平拋運動的初速度為1.6m/s；
（3）在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為1.5m/s；B點的豎直分速度為2m/s．

Answer 1

分析 （1）在實驗中讓小球能做平拋運動，并能描繪出運動軌跡，實驗成功的關鍵是小球是否初速度水平，要求從同一位置多次無初速度釋放，這樣才能確保每次平拋軌跡相同．根據(jù)實驗原理與注意事項分析答題．
（2）根據(jù)自由落體運動位移時間公式求出時間，結合水平位移和時間求出初速度；
（3）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上相鄰相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結合水平位移和時間間隔求出初速度．在豎直方向上，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點豎直分速度

解答 解：（1）在實驗前應：將斜槽的末端切線調(diào)成水平；將木板校準到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行；在白紙上記錄斜槽末端以上距離槽口為小球的半徑R的位置O，作為小球做平拋運動的起點和所建坐標系的原點；此實驗不需要測出平拋小球的質(zhì)量，故AB正確；
故選：AB．
（2）根據(jù)$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$，可得，t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.196}{9.8}}=0.2s$
所以初速度$v=\frac{x}{t}=\frac{0.32}{0.2}=1.6m/s$
（3）在豎直方向上，2L=gT²，解得：$T=\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}=0.1s$．
則平拋運動的初速度為：${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\frac{0.15}{0.1}=1.5m/s$．
B點豎直方向上分速度為${v}_{By}=\frac{{h}_{AC}}{2T}=\frac{8L}{2T}=\frac{0.4}{0.2}=2m/s$
故答案為：（1）AB；（2）1.6；（3）1.5；2

點評 在實驗中如何實現(xiàn)讓小球做平拋運動是關鍵，同時讓學生知道描點法作圖線方法：由實驗數(shù)據(jù)得來的點，進行平滑連接起來，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式和推論靈活求解．