Question

18．（1）“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示，在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)BC
A、斜槽軌道必須是光滑的
B、將斜槽的末端切線調(diào)成水平
C、將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行
D、記錄斜槽末端槽口的位置作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)

（2）取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，水平為x軸建立直角坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡．測(cè)出軌跡曲線上某一點(diǎn)的坐標(biāo)（x、y），根據(jù)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，利用公式y(tǒng)=$\frac{1}{2}$gt²，求出小球的飛行時(shí)間，再利用公式x=v₀t，求出小球的水平分速度，表達(dá)式為v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$．
（3）用如圖2所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)，用小錘打擊彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，同時(shí)B球被松開，自由下落．A、B兩球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，觀察到兩球同時(shí)落地（填“同時(shí)”或“不同時(shí)”），說明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 在實(shí)驗(yàn)中讓小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，并能描繪出運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是小球是否初速度水平，要求從同一位置多次無初速度釋放，這樣才能確保每次平拋軌跡相同；
平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律列方程組求解水平初速度；
A球沿水平方向拋出做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)B球被松開，自由下落做自由落體運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)每次兩球都同時(shí)落地，只能說明平拋豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．

解答 解：（1）：A、小球與斜槽間的有無摩擦，對(duì)研究問題沒有影響，故A錯(cuò)誤；
B、實(shí)驗(yàn)中必須保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，將斜槽的末端切線調(diào)成水平，故B正確；
C、根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知其運(yùn)動(dòng)軌跡在豎直平面內(nèi)，因此在實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)使用重錘線調(diào)整面板在豎直平面內(nèi)，即要求木板平面與小球下落的豎直平面平行，故C正確；
D、在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，不能作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，故D錯(cuò)誤．
故選：BC
（2）某同學(xué)想探究平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，他可通過描跡或拍照片等方法來探究．
根據(jù)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，利用公式y(tǒng)=$\frac{1}{2}$gt²求小球飛行的時(shí)間；利用水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，即x=v₀t，
將t的表達(dá)式代入得：v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$
（3）由于兩球同時(shí)運(yùn)動(dòng)，P球做平拋運(yùn)動(dòng)，Q球自由落體運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)每次兩球都同時(shí)落地，由于兩球同時(shí)落地，因此說明P、Q在豎直方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律是相同的，故根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．
故答案為：（1）BC；（2）$\frac{1}{2}$gt²；v₀t；x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$；（3）同時(shí)，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 在實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)是關(guān)鍵，同時(shí)讓學(xué)生知道描點(diǎn)法作圖線方法：由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得來的點(diǎn)，進(jìn)行平滑連接起來；
平拋水平是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直是自由落體運(yùn)動(dòng)，依據(jù)次規(guī)律和測(cè)得數(shù)據(jù)可以解得初速度；
本題屬于簡單基礎(chǔ)題目，實(shí)驗(yàn)雖然簡單，但是很直觀的驗(yàn)證了平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．