Question

14．在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)
（1）除了木板、鋼球、坐標(biāo)紙、鉛筆、重錘線、圖釘之外，下列器材中還需要的是A．（填寫(xiě)選項(xiàng)序號(hào)）
A．斜槽       B．秒表       C．彈簧秤      D．天平
（2）實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是BCD
A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下
B．斜槽軌道光滑與否對(duì)實(shí)驗(yàn)沒(méi)有影響
C．斜槽軌道末端可以不水平
D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)某同學(xué)得到了如圖實(shí)所示的物體運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c是軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=2m/s，b點(diǎn)的速度v_b=2.5m/s．拋出點(diǎn)到a點(diǎn)的水平距離為x=10cm（g=10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的器材；
（2）在實(shí)驗(yàn)中要畫(huà)出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，必須確保小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)．所以斜槽軌道末端一定要水平，同時(shí)斜槽軌道要在豎直面內(nèi)．要畫(huà)出軌跡，必須讓小球在同一位置多次釋放，才能在坐標(biāo)紙上找到一些點(diǎn)．然后將這些點(diǎn)平滑連接起來(lái)，就能描繪出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；
（3）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直方向上△y=gT²，求出時(shí)間間隔，再根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)求出初速度，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)豎直分速度，進(jìn)而求出b點(diǎn)速度，求出從拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的時(shí)間，再根據(jù)水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)求解拋出點(diǎn)到a點(diǎn)的水平距離．

解答 解：（1）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、鋼球、坐標(biāo)紙、鉛筆、重錘線、圖釘之外，下列器材中還需要重斜槽，不需要小球的質(zhì)量以及小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以不需要秒表、天平和測(cè)力計(jì)，故A正確．
故選：A．
（2）為了能畫(huà)出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，首先保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的．同時(shí)要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運(yùn)動(dòng)軌跡上的幾個(gè)點(diǎn)，不需要把所有的點(diǎn)都連接起來(lái)，而是讓更多的點(diǎn)分布在曲線兩邊．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些．故ABD正確，C錯(cuò)誤．
故選：ABD
（3）在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△h=gT²得：
T=$\sqrt{\frac{△h}{g}}=\sqrt{\frac{0.2-0.05-0.05}{10}}=0.1s$
則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：v₀=$\frac{x}{T}=\frac{0.2}{0.1}=2m/s$，
b點(diǎn)豎直分速度為：${v}_{yb}=\frac{{y}_{ac}}{2T}=\frac{0.3}{0.2}=1.5m/s$，
則b點(diǎn)速度為${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}=\sqrt{{2}^{2}+1．{5}^{2}}=2.5m/s$，
拋出點(diǎn)到b的水平位移為：X=${v}_{0}t=2×\frac{1.5}{10}=0.3m=30cm$，
拋出點(diǎn)到a的水平位移為：x=30-20=10cm，
故答案為：（1）A；（2）ABD；（3）2m/s，2.5m/s，10cm．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)不要只是從理論上理解，一定動(dòng)手實(shí)驗(yàn)才能體會(huì)每步操作的具體含義，對(duì)于該實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是理解水平和豎直方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題．