Question

4．某實(shí)驗(yàn)小組用圖（1）所示裝置進(jìn)行“平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)．

（1）實(shí)驗(yàn)操作時(shí)每次須將小球從軌道同一位置無初速度釋放，目的是使小球拋出后B．
A．只受重力 
B．軌跡重合 
C．做平拋運(yùn)動(dòng) 
D．速度小些，便于確定位置
（2）關(guān)于實(shí)驗(yàn)的一些做法，不合理的是C．
A．使用密度大，體積小的球進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 
B．斜槽末端切線應(yīng)當(dāng)保持水平 
C．建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)  
D．建立坐標(biāo)系，利用重錘線畫出豎直線，定為y軸．
（3）由于忘記記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置O，該小組成員只能以平拋軌跡中的某點(diǎn)A作為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，并標(biāo)出B，C兩點(diǎn)的坐標(biāo)，如圖（2）所示，根據(jù)圖示數(shù)據(jù)，可求得出小鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為2m/s．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運(yùn)動(dòng)，記錄下平拋后運(yùn)動(dòng)軌跡．然后在運(yùn)動(dòng)軌跡上標(biāo)出特殊點(diǎn)，對(duì)此進(jìn)行處理，從而能求出小球拋出初速度及其它速度．所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)必須確保拋出速度方向是水平的，同時(shí)固定的斜槽要在豎直面．
（2）該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是，確保小球每次拋出的初速度相同，而且初速度是水平的，因此實(shí)驗(yàn)過程中要特別注意這兩點(diǎn)．
（3）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△h=gT²，求出T，物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)s=v₀T，即可求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．

解答 解：（1）因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動(dòng)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，拋出后軌跡重合，故B正確；
（2）A、使用密度大，體積小的球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，受到空氣阻力較小，可以忽略．故A正確；
B、斜槽末端切線應(yīng)當(dāng)保持水平，從而確保做平拋運(yùn)動(dòng)，故B正確；
C、建立坐標(biāo)系時(shí)，因?yàn)閷?shí)際的坐標(biāo)原點(diǎn)為小球在末端時(shí)球心在白紙上的投影，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，使得測(cè)量誤差增大，故C錯(cuò)誤；
D、建立坐標(biāo)系，利用重錘線畫出豎直線，定為y軸，故D正確；
選擇錯(cuò)誤的，故選：C．
（3）由于物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，故在豎直方向有△h=gT²，
由圖可知△h=h₂-h₁=（40cm-15cm）-15cm=10cm=0.1m
將△h=0.1m，g=10m/s²帶入△h=gT²解得T=0.1s．
物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)故s=v₀T，將s=20cm=0.2m
帶入解得v₀=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s
故答案為：（1）B； （2）C；（3）2．

點(diǎn)評(píng) 關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)要掌握實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理，要親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，體會(huì)實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，注意第二問，選擇錯(cuò)誤的，同時(shí)注意實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵是要水平拋出，及受到空氣阻力要較小．