Question

18．在《研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)》的實(shí)驗(yàn)中
（1）每一次都應(yīng)使小球從斜槽上的同一固定位置無(wú)初速釋放，目的是保證小球平拋時(shí)有相同的初速度；
（2）下列哪些因素會(huì)使實(shí)驗(yàn)的誤差增大BC
A．小球與斜槽之間有摩擦
B．安裝斜槽時(shí)其末端切線(xiàn)不水平
C．建立坐標(biāo)系時(shí)以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)
D．根據(jù)曲線(xiàn)計(jì)算平拋物體的初速度時(shí)，所選的點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)較遠(yuǎn)
（3）某同學(xué)得到的曲線(xiàn)如圖所示，a、b、c三點(diǎn)的位置在圖上已標(biāo)出，則小球的初速度為2m/s．

Answer 1

分析 （1）為保證小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，為了使小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，則每次從斜槽的同一位置由靜止釋放；
（2）該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是：確保小球水平拋出，而且在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，水平方向的運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)盡量不要受到影響，否則水平方向不是勻速豎直方向也不是自由落體；
（3）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，可知ab、bc的時(shí)間間隔相等，根據(jù)豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用△y=gT²求出相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔．根據(jù)水平方向上的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用v₀=$\frac{x}{T}$ 求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．

解答 解：（1）每一次都應(yīng)使小球從斜槽上某一固定的位置無(wú)初速滑下，目的是保證小球的初速度相等．
（2）A、小球與斜槽之間的摩擦不影響平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，不影響實(shí)驗(yàn)．故A錯(cuò)誤．
B、安裝斜槽末端不水平，則初速度不水平，使得小球的運(yùn)動(dòng)不是平拋運(yùn)動(dòng)，使得實(shí)驗(yàn)的誤差增大．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正確．
D、根據(jù)曲線(xiàn)計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)，在曲線(xiàn)上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)，可以減小誤差．故D錯(cuò)誤．
故選：BC．
（3）在豎直方向上有：△y=gT²，解得T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{10×1{0}^{-2}}{10}}$s=0.1s．
平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{20×1{0}^{-2}}{0.1}$m/s=2m/s．
故答案為：（1）小球平拋時(shí)有相同的初速度；（2）BC； （3）2．

點(diǎn)評(píng) 考查實(shí)驗(yàn)的原理以及實(shí)驗(yàn)注意的事項(xiàng)，而解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，會(huì)靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．