Question

8．（1）如圖1所示，該裝置為研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)初速度的裝置，下列操作步驟中不需要的或者不正確的有：C（填該步驟的代號(hào)）．
（A）用重錘線把木板調(diào)節(jié)到豎直方向，并在白紙上描出拋出點(diǎn)的位置；
（B）調(diào)節(jié)斜槽末端的切線方向?yàn)樗�平方向�?br />（C）小球每次釋放時(shí)的高度應(yīng)該是相同的，測(cè)出小球釋放時(shí)的位置離桌面的高度；
（D）調(diào)節(jié)鉛筆尖的位置，當(dāng)小球剛好經(jīng)過(guò)鉛筆尖時(shí)，在白紙上描出該位置．描出多個(gè)點(diǎn)后，用平滑的曲線把這些點(diǎn)連起來(lái)，就得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．

（2）在記錄小球軌跡的白紙上，記錄了豎直向下的y軸方向和水平x軸方向以及軌跡上三個(gè)點(diǎn)A、B、C的位置，如圖2所示．測(cè)量A、B和B、C間水平距離x_AB=x_BC=15cm，豎直方向的距離y_AB=15cm，y_BC=25cm．由此可以計(jì)算出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v₀=1.5m/s．小球通過(guò)B點(diǎn)的瞬時(shí)速度的大小v_B=2.5m/s．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定不正確的操作步驟．
（2）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)間間隔求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)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�。�

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中為了保證小球的初速度水平，應(yīng)保持斜槽末端水平，為了保證小球的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，不需要測(cè)量小球釋放時(shí)的位置離桌面的高度，故B正確，C錯(cuò)誤．
用重錘線把木板調(diào)節(jié)到豎直方向，并在白紙上描出拋出點(diǎn)的位置，故A正確．
節(jié)鉛筆尖的位置，當(dāng)小球剛好經(jīng)過(guò)鉛筆尖時(shí)，在白紙上描出該位置．描出多個(gè)點(diǎn)后，用平滑的曲線把這些點(diǎn)連起來(lái)，得出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，故D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選：C．
（2）在豎直方向上，根據(jù)${y}_{BC}-{y}_{AB}=g{T}^{2}$得，T=$\sqrt{\frac{{y}_{BC}-{y}_{AB}}{g}}=\sqrt{\frac{0.25-0.15}{10}}s=0.1s$，則初速度${v}_{0}=\frac{{x}_{AB}}{T}=\frac{0.15}{0.1}m/s=1.5m/s$．
B點(diǎn)的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{{y}_{AB}+{y}_{BC}}{2T}=\frac{0.15+0.25}{0.2}m/s$=2m/s，根據(jù)平行四邊形定則得，小球通過(guò)B點(diǎn)的速度${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yB}}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}=2.5m/s$．
故答案為：（1）C，（2）1.5m/s，2.5m/s．

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