Question

5．在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)
（1）除了木板?鋼球?坐標(biāo)紙?鉛筆?重錘線?圖釘之外，下列器材中還需要的是A．（填選項(xiàng)序號(hào)）
A． 斜槽         B．秒表         C． 彈簧秤         D．天平
（2）實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是ABD
A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下
B．斜槽軌道光滑與否對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有影響
C．斜槽軌道末端可以不水平
D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
（3）在利用平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡建立坐標(biāo)系的時(shí)候，誤將記錄的拋物線上的某點(diǎn)A當(dāng)做拋出點(diǎn)而建立如圖所示的坐標(biāo)系，則物體拋出時(shí)的水平初速度大小為2.0 m/s，其真正拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為O（-20cm，-5cm）．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的器材；
（2）在實(shí)驗(yàn)中要畫出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，必須確保小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)．所以斜槽軌道末端一定要水平，同時(shí)斜槽軌道要在豎直面內(nèi)．要畫出軌跡，必須讓小球在同一位置多次釋放，才能在坐標(biāo)紙上找到一些點(diǎn)．然后將這些點(diǎn)平滑連接起來，就能描繪出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；
（3）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直方向上△y=gT²，求出時(shí)間間隔，再根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)求出初速度．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的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)合速度時(shí)間公式求出拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間，從而結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的水平位移和豎直位移，得出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

解答 解：（1）在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、鋼球、坐標(biāo)紙、鉛筆、重錘線、圖釘之外，下列器材中還需要重斜槽，不需要小球的質(zhì)量以及小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，所以不需要秒表、天平和測(cè)力計(jì)，故A正確．
故選：A．
（2）為了能畫出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，首先保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的．同時(shí)要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運(yùn)動(dòng)軌跡上的幾個(gè)點(diǎn)，不需要把所有的點(diǎn)都連接起來，而是讓更多的點(diǎn)分布在曲線兩邊．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些．故ABD正確，C錯(cuò)誤．
故選：ABD
（3）在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直方向上△y=gT²，
即：0.1m=gT²，得：T=0.1s
水平方向：v₀=$\frac{x}{T}=\frac{0.2}{0.1}m/s=2.0m/s$．
B點(diǎn)的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{0.40}{0.2}m/s=2m/s$，則拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間t=$\frac{{v}_{yB}}{g}=\frac{2}{10}s=0.2s$，
可知拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=0.2-v₀t=0.2-2×0.2m=-0.2m=-20cm，縱坐標(biāo)y=0.15-$\frac{1}{2}g{t}^{2}=0.15-\frac{1}{2}×10×0.04m=-0.05m$=-5cm．
故答案為：（1）A  （2）ABD   （3）2.0；（-20、-5）

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)不要只是從理論上理解，一定動(dòng)手實(shí)驗(yàn)才能體會(huì)每步操作的具體含義，對(duì)于該實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵是理解水平和豎直方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律解題．