Question

【題目】“研究平拋運動”實驗中，A實驗小組選用如圖1實驗裝置，她們讓鋼球從斜槽固定位置滾下從槽的末端飛出做平拋運動，用鉛筆描出小球經(jīng)過的位置，通過多次實驗，在豎直白紙上記錄鋼球經(jīng)過的多個位置，得到鋼球平拋運動的軌跡，并利用軌跡求出鋼球平拋運動的初速度。

①除圖中所給的實驗器材外，完成本實驗還需要的測量工具是_____

②為保證鋼球飛出后做平拋運動，斜槽末端必須水平。請簡要說明，在實驗操作中你是如何檢測斜槽末端是否水平的。_____

③如圖2所示，在實驗中記下鋼球的平拋初位置O點，用懸掛的重錘確定豎直線。取下白紙以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫出平拋運動物體的軌跡。如果平拋運動的軌跡是一條拋物線，那么軌跡上任意一點的y坐標與x坐標理論上應(yīng)滿足y=ax2，若設(shè)初速度為v0，重力加速度為g，關(guān)系式中的a應(yīng)等于_________：

A． B． C． D．

④B實驗小組為了更方便研究平拋運動，他們在實驗中用頻閃光源代替鋼球，頻閃光源的頻率為50Hz，拋出后經(jīng)過畫布時在上面留下了一串反映平拋運動軌跡的點跡（如圖3）。將點跡拍照后用軟件分析可得到各點的坐標。下圖中M1、M2、M3是頻閃光源平拋運動過程中在畫布上留下的三個連續(xù)點跡，M1、M2、M3的坐標見表格，通過計算可得頻閃光源平拋運動的初速度為_____m/s，當?shù)氐闹亓�加速度�?/span>_____m/s2

	M1	M2	M3
x/cm	1.0	2.0	3.0
y/cm	0.40	1.19	2.37

⑤該組同學(xué)在老師的啟發(fā)下想進一步探究做平拋運動的物體在豎直方向上的分運動，利用④中的實驗裝置完成實驗并測量相關(guān)數(shù)據(jù)，通過計算機繪出如圖4所示的Vy﹣t圖象，并擬合出表達式，圖中Vy為頻閃光源平拋運動豎直方向的分速度。他們通過分析圖象和表達式可以得出的結(jié)論是_____。

A．斜槽末端可能不水平

B．頻閃光源與斜槽之間存在摩擦

C．頻閃光源在水平方向上做勻速直線運動

D．頻閃光源在豎直方向上做勻加速直線運動

Answer 1

【答案】 刻度尺 看小球能否靜止在軌道的邊緣 D 0.5 9.75 AD

【解析】(1) 實驗中小球離開桌子后做平拋運動，根據(jù)平拋運動的規(guī)律可知，應(yīng)測出豎直高度和水平位移，故應(yīng)用到刻度尺；

(2)在實驗操作中檢測斜槽末端是否水平的方法：將小球放在槽的末端（或木板上）看小球能否靜止（或用水平儀檢查木板是否水平）

(3)鋼球的平拋運動，則有，，聯(lián)立得，關(guān)系式中的a應(yīng)等于，故D正確，ABC錯誤；

故選D。

(4) 平拋運動的初速度為；

由，解得當?shù)氐闹亓�加速度�?/span>；

(5) 由于計算機繪出如圖所示的Vy-t圖像，鋼球在豎直方向做運動，通過圖像和表達式鋼球分析在豎直方向做運動，可以得出的結(jié)論是：頻閃光源在豎直方向上做勻加速直線運動，斜槽末端可能不水平，故選AD。