Question

6．回答下面有關(guān)“研究平拋運動”的實驗的問題：
（1）在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項的前面字母填在橫線上：ACE
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B．每次釋放小球的位置必須不同
C．每次必須由靜止釋放小球
D．記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E．小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線
（2）在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙來記錄軌跡，每小格邊長均為L=5cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中ABC所示，由豎直方向可知相鄰兩位置間的時間間隔表達(dá)式為T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$，則小球平拋初速度的表達(dá)式為V₀=$\sqrt{\frac{9gL}{2}}$，小球平拋初速度的大小為V₀=1.5m/s（g=10m/s²）

Answer 1

分析 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(yīng)連成平滑的曲線；
平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移求出小球的初速度．

解答 解：（1）A、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運動．故A正確．
B、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，故B錯誤，C正確；
D、因平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，在相同時間里，位移越來越大，因此木條（或凹槽）下降的距離不應(yīng)是等距的，故D錯誤．
E、小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸，否則會到阻力，變成不是平拋運動，故E正確；
F、將球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上后，取下紙，平滑的曲線把各點連接起來，故F錯誤；
故選：ACE；
（2）豎直方向上相等時間內(nèi)的位移之差△y=L=0.05m．
根據(jù)△y=gT²得，相等的時間間隔T=$\sqrt{\frac{5L-3L}{g}}$=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$，帶入數(shù)據(jù)得：T=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$=0.1s
小球平拋運動的初速度v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{3L}{T}$=$\sqrt{\frac{9gL}{2}}$，
帶入數(shù)據(jù)得：v₀=$\sqrt{\frac{9}{2}×10×0.05}$=1.5m/s
故答案為：（1）ACE；（2）$\sqrt{\frac{2L}{g}}$，$\sqrt{\frac{9gL}{2}}$，1.5．

點評 解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項．在平拋運動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實驗的原理，要注重學(xué)生對探究原理的理解；
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(xué)公式和推論靈活求解．