Question

4．在“研究平拋物體運動”實驗中，
（1）應采取下列哪種措施減小實驗誤差A
A．斜槽軌道末端切線必須水平
B．斜槽軌道必須光滑
C．取斜槽軌道的末端作為平拋運動起點
D．小球每次從斜槽不同高度釋放
（2）一個學生在實驗中描出了如圖1所示的幾個實驗點，其中偏差較大的實驗點B產(chǎn)生的原因可能是BC
A．小球滾下時起始的高度較其它各次高
B．小球滾下時起始的高度較其它各次低
C．小球在運動中遇到了其它各次沒有遇到的阻礙
D．小球開始滾下時，實驗者已給它一個初速度
（3）一位同學用閃光照相機對正在做平拋運動的小球進行拍攝，如圖2為照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g=10m/s²，則閃光周期是0.1s，小球平拋的初速度是1.5m/s，小球經(jīng)過B點的速度是2.5m/s．

Answer 1

分析 （1、2）在實驗中保證小球做平拋運動必須通過調(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；
（3）正確應用平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動；解答本題的突破口是利用在豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差等于常數(shù)解出閃光周期，然后進一步根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律、推論求解．

解答 解：：（1）A、實驗時為了保證小球的初速度水平，斜槽軌道末端切線必須水平，故A正確．
B、斜槽軌道不一定需要光滑，只要每次從斜槽的同一位置釋放，使得平拋運動的初速度相等即可，故B錯誤．
C、取小球在斜槽末端球心在上投影作為平拋運動的起點．故C錯誤．
D、為了保證小球的初速度大小相等，每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，故D錯誤．
故選：A．
（2）實驗點B在準確點的下方，可知小球初速度比其它球小，即小球滾下的高度較其它各次低，或小球在運動中遇到其它各次沒有遇到的阻礙．故選：BC．
（3）在豎直方向上有：△h=gT²，其中△h=（5-3）×5cm=10cm=0.1m，
代入求得：T=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$=0.1s，
那么照相機的閃光頻率是10Hz；
水平方向勻速運動，有：s=v₀t，其中s=3l=15cm=0.15m，t=T=0.1s，
代入解得：v₀=$\frac{0.15}{0.1}$=1.5m/s．
根據(jù)勻變速直線運動中，時間中點的瞬時速度等于該過程的平均速度，在B點有：
v_By=$\frac{{h}_{AC}}{2T}$=$\frac{8×0.05}{2×0.1}$=2m/s
所以B點速度為：v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{By}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$=2.5m/s
故答案為：（1）A；（2）BC； （3）0.1，1.5，2.5．

點評 解決本題的關鍵知道實驗中誤差的來源，以及知道平拋運動在水平方向上和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和推論進行求解．對于平拋運動問題，一定明確其水平和豎直方向運動特點，尤其是在豎直方向熟練應用勻變速直線運動的規(guī)律和推論解題．