Question

9．（1）在“研究平拋物體運動”的實驗中，可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度．實驗簡要步驟如下：
A．讓小球多次從同一位置由靜止?jié)L下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；
B．安裝好器材，注意斜槽末端水平和平板豎直，記下斜槽末端O點和過O點的豎直線，檢測斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽末端任意位置總能靜止即可認為槽末端水平．
C．測出曲線上某點的坐標x、y，用v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$即可算出該小球平拋運動的初速度，實驗需要對多個點求v₀的值，然后求它們的平均值．
D．取下白紙，以O(shè)為原點，以豎直線為y軸，水平線為x軸建立平面直角坐標系，用平滑曲線連接畫出小球的平拋運動軌跡．
你認為該實驗合理的實驗步驟順序應(yīng)為：（只填寫步驟順序代表字母）BADC
（2）該實驗中，下列措施中能減小實驗誤差的措施為AD．（選填序號）
A：斜槽軌道末端切線必須水平  B：斜槽軌道必須光滑
C：每次要平衡摩擦力         D：小球每次應(yīng)從斜槽同一位置靜止釋放
（3）在該實驗中，若一名同學以拋出點為坐標原點，分別沿水平方向和豎直方向為X軸和Y軸，如圖6所示，從軌跡上量出某點A的坐標為（14.0cm，20.0cm），重力加速度g取10m/s²，則該小球拋出時的水平初速度大小為0.7 m/s；若軌跡上某點的X坐標為7.0cm時，則該點的Y坐標為5 cm．

Answer 1

分析 （1）按照組裝器材、進行實驗、數(shù)據(jù)處理的操作順序排列步驟；
（2）根據(jù)實驗的原理和操作中的注意事項確定減小實驗誤差的措施；
（3）根據(jù)平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，求出運動的時間，結(jié)合水平位移和時間求出初速度．若x坐標已知時，根據(jù)初速度和水平位移求出運動的時間，結(jié)合位移時間公式求出y坐標．

解答 解：（1）檢測斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽末端任意位置總能靜止即可認為槽末端水平．
按照組裝器材、進行實驗和數(shù)據(jù)處理的操作順序，知合理的順序為：BADC．
（2）A、為了保證小球初速度水平，斜槽末端切線必須水平，故A正確．
B、斜槽的軌道不一定需要光滑，只要讓小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放即可，故B錯誤，D正確．
C、實驗不需要平衡摩擦力，故C錯誤．
故選：AD．
（3）根據(jù)$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.2}{10}}s=0.2s$，
則平拋運動的初速度${v}_{0}=\frac{x}{t}=\frac{0.14}{0.2}m/s=0.7m/s$．
當x=0.07m，則運動的時間$t′=\frac{x}{{v}_{0}}=\frac{0.07}{0.7}s=0.1s$，則y′=$\frac{1}{2}gt{′}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.01m=0.05m=5cm$．
故答案為：（1）小球放在斜槽末端任意位置總能靜止即可認為槽末端水平； B A D C．
（2）A  D． 
（3）0.7，5

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理和注意事項，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．