Question

15．在《研究平拋物體的運動》的實驗中：
（1）安裝實驗裝置過程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是：C
A、保證小球運動的軌道是一條拋物線
B、保證小球在空中運動的時間每次都相等
C、保證小球飛出時，初速度水平
D、保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小
（2）如圖所示，在實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l=5cm．若小球在平拋運動作圖中的幾個位置如圖中的a、b、c所示，則小球平拋的初速度的計算式為v₀=$\sqrt{2gl}$（用l、g表示），其值是1m/s（取g=10m/s²），小球在b點的速率是$\sqrt{5}$m/s．

Answer 1

分析 （1）在實驗中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運動，記錄下平拋后運動軌跡．然后在運動軌跡上標出特殊點，對此進行處理，由于是同一個軌跡，因此要求拋出的小球初速度是相同的，所以在實驗時必須確保拋出速度方向是水平的，同時固定的斜槽要在豎直面；
（2）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）研究平拋運動的實驗很關(guān)鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時小球才做平拋運動，故ABD錯誤，C正確．
故選：C
（2）從圖中看出ABC三個點間的水平位移均相等，是x=2l，因此這3個點是等時間間隔點．豎直方向兩段相鄰位移之差是個定值，
即△y=gT²=2l，
得：T=$\sqrt{\frac{2l}{g}}$=0.1s；
則v₀=$\frac{x}{t}=\sqrt{2gl}$，代入l的值得：v₀=1m/s；
B點豎直方向分速度為：v_y=$\frac{8l}{2T}=\frac{0.05×8}{0.2}=2m/s$
則B點速率${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}=\sqrt{5}m/s$
故答案為：（1）C；（2）$\sqrt{2gl}$；1；$\sqrt{5}$

點評 在實驗中如何實現(xiàn)讓小球做平拋運動是關(guān)鍵，因此實驗中關(guān)鍵是斜槽末端槽口的切線保持水平及固定后的斜槽要豎直，要求同學們能夠從圖中讀出有用信息，再根據(jù)平拋運動的基本公式解題，難度適中．