Question

7．某實驗小組為了探究物體做平拋運動時的一些規(guī)律，做了以下實驗：
（1）關(guān)于這個實驗的要求或操作，下列說法（做法）中正確的是ACD
A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下
B．做實驗用的斜槽軌道必須要光滑的
C．實驗前應(yīng)調(diào)節(jié)使斜槽軌道末端的切線成水平
D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當多一些
E．為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點都連接起來
（2）為了探究影響平拋運動水平射程的因素，該實驗小組通過改變拋出點的高度以及初速度的方法做了 6 次實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如表：

序號	拋出點的高度（m）	水平初速度（m/s）	水平射程（m）
1	0.20	2.0	0.40
2	0.20	3.0	0.60
3	0.45	2.0	0.60
4	0.45	4.0	1.20
5	0.80	2.0	0.80
6	0.80	6.0	2.40

以下探究方案符合控制變量法的是B
A．若探究水平射程與初速度的關(guān)系，可用表中序號為 1、3、5 的實驗數(shù)據(jù)
B．若探究水平射程與高度的關(guān)系，可用表中序號為 1、3、5 的實驗數(shù)據(jù)
C．若探究水平射程與高度的關(guān)系，可用表中序號為 2、4、6 的實驗數(shù)據(jù)
D．若探究水平射程與初速度的關(guān)系，可用表中序號為 2、4、6 的實驗數(shù)據(jù)
（3）該小組在某次實驗時，只記錄了小球在平拋運動過程中A、B、C 三點的位置，取A 點為坐標原點，建立直角坐標系，測出各點的坐標如圖所示．取g=10m/s²，則可知：
①小球從A 點運動到B 點的時間間隔是0.1s；
②小球做平拋運動的初速度大小是2.0m/s；
③小球過B 點時的速度大小是2$\sqrt{2}$m/s．

Answer 1

分析 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小球平拋運動的初速度．
實驗探究時應(yīng)采用控制變量法進行實驗，即應(yīng)控制其它變量不變，探究其它兩個變量的關(guān)系．
平拋運動在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動．根據(jù)豎直方向上△y=gT²，求出時間間隔，然后根據(jù)水平方向上的勻速直線運動求出初速度．由做勻變速運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直速度，然后求出經(jīng)過B點的速度．

解答 解：（1）A、為了保證小球的初速度相等，應(yīng)使小球每次從斜槽的相同位置由靜止滑下，故A正確．
B、斜槽軌道不一定需要光滑，只要每次讓小球從斜槽同一位置由靜止釋放即可，故B錯誤．
C、為了保證小球的初速度水平，斜槽末端必須水平，故C正確．
D、要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當多一些，故D正確．
E、為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應(yīng)該用一條曲線把所有的點都連接起來，故E錯誤．
故選：ACD．
（2）探究影響平拋運動水平射程的因素時，若探究水平射程和初速度的關(guān)系，應(yīng)保持高度不變．可用1、2或3、4或5、6數(shù)據(jù)；
若探究水平射程和高度的關(guān)系，應(yīng)保持初速度不變，可用表中序號為1、3、5的實驗數(shù)據(jù)．
故B正確，A、C、D錯誤．
（3）物體在豎直方向上△y=gT²，則T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{40-15-15}{10}×1{0}^{-2}}$=0.1s．
物體在水平方向的速度，即物體的初速度v₀=$\frac{{x}_{AB}}{T}$=$\frac{20×1{0}^{-2}}{0.1}$=2.0m/s．
B點豎直方向上的分速度為v_By=$\frac{{y}_{OC}}{2T}$=$\frac{40×1{0}^{-2}}{2×0.1}$m/s=2m/s，
物體運動到B點的速度v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{By}^{2}}$=$\sqrt{{2}^{2}+{2}^{2}}$m/s=2$\sqrt{2}$m/s；
故答案為：（1）ACD；（2）B； （3）①0.1；②2.0；③2$\sqrt{2}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和推論靈活求解，難度不大；
解決本題的關(guān)鍵掌握實驗探究的方法，若研究三個量的關(guān)系，應(yīng)控制一個量不變．
決本題的關(guān)鍵掌握平拋運動在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．