Question

3．在“研究平拋物體的運(yùn)動”的實驗中
（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪小球的運(yùn)動軌跡，下面操作正確的是AB
A通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B每次必須由靜止釋放小球
C每次釋放小球的位置必須不同
D將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線
（2）某同學(xué)在“研究平拋運(yùn)動”實驗中，描繪得到的平拋物體的軌跡的一部分，拋出點的位置沒有記錄，于是他在曲線上取水平距離△s相等的三點A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它們之間的豎直距離分別為h₁=0.1m，h₂=0.2m，取g=10m/s²，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：
①物體做平拋運(yùn)動的初速度是2m/s；
②物體在B點的速度沿豎直方向的分速度為1.5m/s；
③拋出點距離B點的水平距離為0.3m，豎直距離為0.1125m．

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運(yùn)動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因為要畫同一運(yùn)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(yùn)動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線；
（2）①在豎直方向上根據(jù)△y=gT²，求出時間間隔T，在水平方向上根據(jù)v₀=$\frac{△s}{T}$，求出平拋運(yùn)動的初速度；
②勻變速直線運(yùn)動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，即AC在豎直方向上的平均速度等于B點的豎直分速度；
③根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出運(yùn)動到B點的時間，再根據(jù)平拋運(yùn)動基本公式求解．

解答 解：（1）A、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動，故A正確；
B、因為要畫同一運(yùn)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，故B正確；
C、根據(jù)對B選項的論述可知，C錯誤；
D、用描點法描繪運(yùn)動軌跡時，應(yīng)將各點連成平滑的曲線，不能連成折線或者直線，故D錯誤．
（2）：①在豎直方向上根據(jù)△y=gT²，則有：T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.2-0.1}{10}}$=0.1s，
所以拋出初速度為：v₀=$\frac{△s}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s，
②經(jīng)過B點時的豎直分速度為v_By=$\frac{{h}_{1}+{h}_{2}}{2T}$=$\frac{0.1+0.2}{0.2}$=1.5m/s，
③拋出點到B點的時間t=$\frac{{v}_{By}}{g}$=$\frac{1.5}{10}$=0.15s，
則拋出點距離B點的水平距離為x=v₀t=2×0.15=0.3m，
豎直距離為h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×0.15²=0.1125m
故答案為：（1）AB；（2）2，1.5，0.3，0.1125．

點評 解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項，在平拋運(yùn)動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實驗的原理，要注重學(xué)生對探究原理的理解，提高解決問題的能力；
解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動的處理方法，以及勻變速直線運(yùn)動的兩個推論：1、在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量．2、某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度．