Question

18．如圖所示為一小球做平拋運動的閃光照片的一部分，圖中方格的邊長為5cm．如果取g=10m/s²，則：
（1）讓小球多次沿同一軌道運動，用描點法畫出小球做平拋運動的軌跡．
為了較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上BCDE．
A．斜槽只能光滑
B．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
C．每次釋放小球的位置必須相同
D．每次必須由靜止釋放小球
E．小球運動時不應與木板上的白紙相接觸
F．所記錄的相鄰的小球位置之間的豎直距離應相等
（2）閃光的頻率是10Hz；
（3）小球做平拋運動時的初速度大小是1.5 m/s；
（4）小球經(jīng)過B點時的速度大小是2.5m/s．

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因為要畫同一運動的軌跡，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，實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應連成平滑的曲線．
（2、3、4）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，從而得出閃光的頻率．根據(jù)水平位移和時間間隔求出初速度．根據(jù)豎直方向上某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出B點的速度．

解答 解：（1）A、每次讓小球從斜槽同一位置由靜止釋放，以保證平拋運動的初速度相等，斜槽不一定需要光滑，故A錯誤，C、D正確．
B、為了保證小球初速度水平，則斜槽末端應保持水平，故B正確．
E、小球運動時不應與木板上的白紙接觸，防止由于摩擦改變運動軌跡，故E正確．
F、所記錄的相鄰小球位置之間的豎直距離不一定相等，故F錯誤．
故選：BCDE．
（2）在豎直方向上，有：△y=2L=gT²，
解得：T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{0.1}{10}}s=0.1s$，
則閃光的頻率為：f=$\frac{1}{T}=10Hz$．
（3）平拋運動的初速度為：${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\frac{0.15}{0.1}m/s=1.5m/s$．
（4）B點豎直分速度為：${v}_{yB}=\frac{8L}{2T}=\frac{0.4}{0.2}m/s=2m/s$，
根據(jù)平行四邊形定則知，B點的速度為：${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yB}}^{2}}=\sqrt{2.25+4}$m/s=2.5m/s．
故答案為：（1）BCDE，（2）10，（3）1.5，（4）2.5

點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和推論靈活求解．