Question

4．某同學在做“研究平拋物體的運動”的實驗時，讓小球多次從斜槽上滾下，在坐標紙上依次記下小球的位置如圖所示（O為小球的拋出點）．

x/cm	10.00	20.00	30.00
y/cm	5.00	20.00	45.00

（1）在圖中描出小球的運動軌跡．
（2）從圖中可看出，某一點的位置有明顯的錯誤，其產(chǎn)生的原因可能是該次實驗中，小球從斜槽上滾下時的初始位置比其他幾次偏低（選填“高”或“低”）．
（3）為了能較準確地描出運動軌跡，下面列出了一些操作要求不正確的是D
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B．每次應從同一位置釋放小球
C．每次必須由靜止釋放小球
D．小球運動時應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
（4）某同學從圖象中測得的三組數(shù)據(jù)如上表所示，則此小球做平拋運動的初速度V₀=1.0m/s．

Answer 1

分析 （1）畫線時要畫一條拋物線，把明顯偏離拋物線的點舍棄；
（2）通過分析水平或豎直方向的位移與圖線之間的關系來分析實驗時的錯誤；
（3）在實驗中讓小球能做平拋運動，并能描繪出運動軌跡．因此要求從同一位置多次無初速度釋放，同時由運動軌跡找出一些特殊點利用平拋運動可看成水平方向勻速直線運動與豎直方向自由落體運動去解題；
（4）利用水平方向和豎直方向的運動規(guī)律來求解初速度．

解答 解：（1）畫一條拋物線，不在線上的點要舍棄，如圖所示：
（2）從軌跡上可以看出，第四個點偏離到軌跡左側(cè)，與軌跡上同一高度的點比較，在下落相同高度時，水平位移偏小，說明平拋運動的初速度偏小，即小球從斜槽上滾下時的初始位置比其他幾次偏低；
（3）A、小球與斜槽之間的摩擦不可避免，關鍵是保證小球每次離開斜槽時都具有相同的水平初速度，斜槽末端若不水平，小球離開斜槽時的速度就不水平，小球在空中的運動就不是平拋運動，誤差自然加大，故A正確；
B、若每次釋放小球時不在同一位置從靜止釋放，這樣導致小球做平拋運動的初速度各不相同，就不是同一運動的軌跡，誤差增大，故BC正確；
D、小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸，否則會影響運動軌跡，故D錯誤．
本題選不正確的，故選：D
（4）選第3個點的數(shù)據(jù)（只要取在線上的點即可）
豎直方向：h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
代入得：0.2=5×t²
解得：t=0.2s
水平方向：x=v₀t，
代入數(shù)據(jù)得：v₀=$\frac{x}{t}$=1.0m/s
故答案為：（1）如圖所示；（2）低；（3）D；（4）1.0

點評 對于平拋運動的實驗，一定明確實驗原理是什么，會根據(jù)實驗原理畫圖或分析誤差，還要明確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．