Question

18．在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．
（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)的前面字母填在橫線上：ace
（a）通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
（b）每次釋放小球的位置必須不同
（c）每次必須由靜止釋放小球
（d）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降
（e）小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
（f）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
（2）安裝實(shí)驗(yàn)裝置的過(guò)程中，斜槽裝置的末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是B
A．保證小球飛出時(shí)，速度即不太大，也不太��；
B．保持小球飛出時(shí)，初速度水平；
C．保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等；
D．保證小球運(yùn)動(dòng)的軌道是一條拋物線；
（3）如圖為研究小球的平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長(zhǎng)為5cm的小方格，重力加速度g取10m/s²．由圖可知：小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間等于（填“小于”、“等于”或“大于”）從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間；照相機(jī)的閃光頻率為10Hz；小球拋出時(shí)的初速度大小為2.5 m/s．

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐��?huà)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，實(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．
（2）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，由于是同一個(gè)軌跡，因此要求拋出的小球初速度是相同的，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；
（3）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，從而得出閃光的周期，根據(jù)水平位移和時(shí)間求出小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．

解答 解：（1）a、為了保證小球水平飛出，則斜槽的末端切線保持水平．故a正確．
bc、為了保證小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，則每次從同一高度由靜止釋放小球．故b錯(cuò)誤，c正確．
d、記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次不需要嚴(yán)格地等距離下降，故d錯(cuò)誤；
e、小球在豎直面內(nèi)做平拋運(yùn)動(dòng)，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，固定白紙的木板必須調(diào)成豎直，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不能與方木板接觸．故e正確．
f、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，并用平滑曲線連接．故f錯(cuò)誤．
故選：ace．
（2）研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)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(shí)小球才做平拋運(yùn)動(dòng)，故ACD錯(cuò)誤，B正確．
（3）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)锳B和BC間的水平位移相等，則AB的時(shí)間間隔和BC的時(shí)間間隔相等．
豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²，
解得閃光周期T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$s=0.1s，
那么頻率為f=$\frac{1}{T}$=10Hz；
小球拋出的初速度v₀=$\frac{5L}{T}$=$\frac{5×0.05}{0.1}$=2.5m/s．
故答案為：（1）a  c  e；
（2）B；
（3）等于，10，2.5．

點(diǎn)評(píng) 解決平拋實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí)，要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．在平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究活動(dòng)中，不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對(duì)探究原理的理解．知道平拋運(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)．
在實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)是關(guān)鍵，因此實(shí)驗(yàn)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．