Question

13．如圖1是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過(guò)描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．
（1）以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中合理的有ACD．
A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平
B．斜槽軌道必須光滑
C．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行
D．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放 E．每次釋放小球時(shí)的位置越高，實(shí)驗(yàn)效果越好
（2）如圖2所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=2.5cm．若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度=D （取g=10m/s²）． （請(qǐng)選擇正確答案的字母填入）．
A.10.0m/s  B.5.0m/s     C.0.5m/s    D.1.0m/s
（3）小球在b點(diǎn)的速率是D．（取g=10m/s²） （請(qǐng)選擇正確答案的字母填入）．
A.12.5m/s        B.6.25m/s       C.1.75m/s         D.1.25m/s．

Answer 1

分析 （1）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．
（2）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．
（3）根據(jù)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，結(jié)合平行四邊形定則求出b點(diǎn)的速率．

解答 解：（1）A、為了保證小球的初速度水平，安裝斜槽軌道時(shí)，其末端應(yīng)保持水平，故A正確．
B、為了保證每次小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，讓小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不一定需要光滑，故B錯(cuò)誤，D正確．
C、將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行，防止小球與豎直面接觸，由于摩擦改變小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，故C正確．
故選：ACD．
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{2.5×1{0}^{-2}}{10}}s=0.05s$，則初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×2.5×1{0}^{-2}}{0.05}m/s=1.0m/s$，故選：D．
（3）小球在b點(diǎn)的豎直分速度${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{7.5×1{0}^{-2}}{0.1}m/s=0.75m/s$，根據(jù)平行四邊形定則知，b點(diǎn)的速度${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}$=$\sqrt{1+0.7{5}^{2}}=1.25m/s$，故選：D．
故答案為：（1）ACD，（2）D，（3）D．

點(diǎn)評(píng) 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(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．