Question

11．（1）某同學(xué)在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一斜槽軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡
①列器材中，不需要的有EGI
A、白紙　　B、方木板 　  C、斜槽軌道　　D、小球        　E、天平；
F、重垂線　G、秒表　　　H、刻度尺　　　I、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器k
②為了得到較準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)軌跡，在下列操作中你認(rèn)為正確的是AD
A、通過調(diào)節(jié)使斜槽軌道的末端水平
B、為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)使小球每次從斜槽軌道上不同位置滾下，最后取平均值
C、為消除軌道摩擦力的影響，應(yīng)使斜槽軌道的末端傾斜，直到小球能在軌道末端的水平部分勻速運(yùn)動(dòng)以平衡摩擦力
D、小球每次必須由靜止從同一位置釋放．
（2）如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.6cm．若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為V_o=2$\sqrt{gL}$（用L、g表示），其值是V₀=0.8  m/s；小球在b點(diǎn)的速率是V_b=1.0m/s（取g=10m/s²）； 如果把a(bǔ)點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右的方向作為+x方向，豎直向下的方向作為+y方向建立一個(gè)直角坐標(biāo)系，則拋出點(diǎn)的坐標(biāo)是O（-1.6，-0.2 ）cm．

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定需要測量的物理量，從而確定不需要的器材；根據(jù)原理和操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
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，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出b點(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出b點(diǎn)的速度大�。�根據(jù)速度時(shí)間公式求出拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的水平位移和豎直位移，從而得出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

解答 解：（1）①實(shí)驗(yàn)中不需要測量小球的質(zhì)量，則不需要天平，不需要測量時(shí)間，則不需要秒表、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故不需要的器材為：EGI．
②A、為了保證小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，故A正確．
B、為了保證小球的初速度相等，每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球，故B錯(cuò)誤，D正確．
C、每次讓小球從斜槽的同一位置滾下，初速度相等，斜槽不一定需要光滑，斜槽末端必須水平，故C錯(cuò)誤．
故選：AD．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=L=gT²得：T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{0.016}{10}}s=0.04s$，
則初速度的表達(dá)式為：${v}_{0}=\frac{2L}{T}=2\sqrt{gL}$，
代入數(shù)據(jù)解得：${v}_{0}=2×\sqrt{10×0.016}$m/s=0.8m/s．
b點(diǎn)的豎直分速度為：${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{0.048}{0.08}m/s=0.6m/s$，
根據(jù)平行四邊形定則知，b點(diǎn)的速度為“${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}$=$\sqrt{0.36+0.64}$m/s=1.0m/s．
拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的時(shí)間為：$t=\frac{{v}_{yb}}{g}=\frac{0.6}{10}s=0.06s$，
則拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的豎直位移為：${y}_=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.0{6}^{2}$m=0.018m=1.8cm，
拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為：y=1.6-1.8cm=-0.2cm，
拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的水平位移為：x_b=v₀t=0.8×0.06m=0.048m=4.8cm，
則拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為：x=3.2-4.8cm=-1.6cm．
故答案為：（1）EGI，AD；（2）2$\sqrt{gL}$，0.8，1.0，-1.6，-0.2．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理和注意事項(xiàng)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解．