Question

14．如圖，研究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)裝置放置在水平桌面上，利用光電門(mén)傳感器和碰撞傳感器可測(cè)得小球的水平初速度和飛行時(shí)間，底板上的標(biāo)尺可以測(cè)得水平位移．
保持水平槽口距底板高度h=0.420m不變．改變小球在斜槽導(dǎo)軌上下滑的起始位置，測(cè)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀、飛行時(shí)間t和水平位移d，記錄在表中．
（1）（4分）由表中數(shù)據(jù)可知，在h一定時(shí)，小球水平位移d與其初速度v₀成正比關(guān)系，與時(shí)間無(wú)關(guān)．

v0（m/s）	0.741	1.034	1.318	1.584
t（ms）	292.7	293.0	292.8	292.9
d（cm）	21.7	30.3	38.6	46.4

（2）（2分）一位同學(xué)計(jì)算出小球飛行時(shí)間的理論值t_m=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.420}{10}}$=1889.8ms，發(fā)現(xiàn)理論值與測(cè)量值之差約為3ms．經(jīng)檢查，實(shí)驗(yàn)及測(cè)量無(wú)誤，其原因是g值取值偏大．．
（3）（2分）另一位同學(xué)分析并糾正了上述偏差后，另做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，競(jìng)發(fā)現(xiàn)測(cè)量值t′依然大于自己得到的理論值t′_m，但二者之差在3-7ms之間，且初速度越大差值越�。畬�(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的安裝進(jìn)行檢查，確認(rèn)斜槽槽口與底座均水平，則導(dǎo)致偏差的原因是光電門(mén)傳感器位于水平槽口的內(nèi)側(cè)，傳感器的中心距離水平槽口（小球開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置）還有一段很小的距離．．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)數(shù)據(jù)得出水平位移和初速度的關(guān)系；
（2）根據(jù)t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$分析t偏小的原因；
（3）光電門(mén)傳感器位于水平槽口的內(nèi)側(cè)，傳感器的中心距離水平槽口（小球開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置）還有一段很小的距離，小球錯(cuò)經(jīng)過(guò)傳感器到小球到達(dá)拋出點(diǎn)還有一段很小的時(shí)間，導(dǎo)致產(chǎn)生誤差．

解答 解：（1）由表中數(shù)據(jù)可知，在h一定時(shí)，小球水平位移d與其初速度v₀成正比，與時(shí)間無(wú)關(guān)．
（2）根據(jù)t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$知，求解出的t偏小，是因?yàn)間值取值偏大．
（3）糾正了上述偏差后，另做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，竟發(fā)現(xiàn)測(cè)量值t′依然大于自己得到的理論值t_理′，但二者之差在3-7ms之間，且初速度越大差值越�。畬�(dǎo)致偏差的原因是：光電門(mén)傳感器位于水平槽口的內(nèi)側(cè)，傳感器的中心距離水平槽口（小球開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置）還有一段很小的距離，小球錯(cuò)經(jīng)過(guò)傳感器到小球到達(dá)拋出點(diǎn)還有一段很小的時(shí)間，而且速度越大，該時(shí)間越短．
故答案為：（1）正比，時(shí)間，（2）g值取值偏大．（3）光電門(mén)傳感器位于水平槽口的內(nèi)側(cè)，傳感器的中心距離水平槽口（小球開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置）還有一段很小的距離．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵會(huì)從數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律，強(qiáng)化歸納總結(jié)的能力，以及知道實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源，對(duì)于誤差分析，關(guān)鍵要知道實(shí)驗(yàn)的原理，難度不大．