Question

16．在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．
（1）關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法中正確的是BCD．
A．小球釋放的初始位置越高越好
B．每次小球要從同一位置由靜止釋放
C．實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直
D．小球的平拋運(yùn)動(dòng)要靠近木板但不接觸
（2）在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，坐標(biāo)紙應(yīng)當(dāng)固定在豎直的木板上，圖2中坐標(biāo)紙的固定情況與斜槽末端的關(guān)系正確的是C．

（3）某同學(xué)在描繪平拋運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，得到的部分軌跡曲線如圖3所示．在曲線上取A、B、C三個(gè)點(diǎn)，測(cè)量得到A、B、C三點(diǎn)間豎直距離h₁=10.20cm，h₂=20.20cm，A、B、C三點(diǎn)間水平距離x₁=x₂=x=12.40cm，g取10m/s²，則物體平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀的計(jì)算式為${v}_{0}=x\sqrt{\frac{g}{{h}_{2}-{h}_{1}}}$（用字母h₁、h₂、x，g表示），代入數(shù)據(jù)得其大小為1.24m/s．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(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．

解答 解：（1）A、釋放小球的位置不是越高越好，因?yàn)樵礁�，初速度越大，軌跡會(huì) 超過(guò)白紙的范圍，故A錯(cuò)誤．
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正確．
C、實(shí)驗(yàn)前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直，故C正確．
D．小球的平拋運(yùn)動(dòng)要靠近木板但不接觸，防止由于摩擦改變小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，故D正確．
故選：BCD．
（2）斜槽末端是水平的，小球做平拋運(yùn)動(dòng)，要分解為水平和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)，故方格紙因該水平豎直，
坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)該與小球在斜槽末端靜止時(shí)在木板上的投影重合，故C正確．
（3）在豎直方向上，根據(jù)$△y={h}_{2}-{h}_{1}=g{T}^{2}$得，T=$\sqrt{\frac{{h}_{2}-{h}_{1}}{g}}$，
則初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=x\sqrt{\frac{g}{{h}_{2}-{h}_{1}}}$．
代入數(shù)據(jù)解得${v}_{0}=0.124×\sqrt{\frac{10}{0.1}}m/s=1.24m/s$．
故答案為：（1）BCD，
（2）C，
（3）${v}_{0}=x\sqrt{\frac{g}{{h}_{2}-{h}_{1}}}$
（4）1.24．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(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．