Question

1．（1）在“研究物體平拋運動”的實驗中，可以描繪平拋物體運動軌跡和求物體的平拋初速度，實驗簡要步驟如下：
A．讓小球多次從①同一位置②由靜止釋放，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；
B．安裝好器材，注意斜槽末端水平和平板豎直，記下小球在斜槽末端O點時球心在白紙上的投影點的位置和過O點的豎直線，檢測斜槽末端水平的方法是③讓小球靜止在斜槽的末端，看是否滾動
C．測出曲線上某點的坐標x、y，用v₀=④$x\sqrt{\frac{g}{2y}}$，算出該小球的平拋初速度，實驗需要對多個點求v₀的值，然后求它們的平均值．
D．取下白紙，以O(shè)為原點，以豎直線為軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡
上述實驗步驟的合理順序為⑤BADC（只排列序號即可）
（2）在做“研究平拋運動”實驗中，以下那些操作可能引起實驗誤差A(yù)B
A 安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平
B 確定OY軸時，沒有用重垂線
C 斜槽不是絕對光滑的，有一定摩擦
D 每次從軌道同一位置釋放小球
（3）（每空2分）如圖所示，在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a．b．c．d所示，則小球平拋的初速度的計算式為v₀=⑥$2\sqrt{gL}$（用L、g表示）．其值是⑦0.35m/s（取g=9.8m/s²），小球在b點的速率是⑧0.63m/s（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）為了讓小球初速度水平，斜槽的末端需水平，為了讓小球初速度相同，每次讓小球從同一位置由靜止釋放．根據(jù)下降的高度求出平拋運動的時間，結(jié)合水平位移和時間求出小球的初速度．
（2）根據(jù)實驗的原理確定引起實驗誤差的操作步驟．
（3）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度．根據(jù)豎直方向上某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出b點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出b點的速率．

解答 解：（1）A、為了讓小球初速度相同，小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放．
B、為了使初速度水平，則固定斜槽時斜槽的末端需水平．檢測斜槽末端水平的方法是讓小球靜止在斜槽的末端，看是否滾動．
C、根據(jù)y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}$，則${v}_{0}=\frac{x}{t}=x\sqrt{\frac{g}{2y}}$．
按照組裝器材、進行實驗、數(shù)據(jù)處理的操作順序，上述實驗步驟的合理順序為BADC．
（2）A、安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平，小球不能做平拋運動，會引起實驗的誤差，故A正確．
B、確定OY軸時，沒有用重垂線，會引起實驗的誤差，故B正確．
C、斜槽不光滑對實驗沒有影響，只要讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，保證初速度相等即可，故C錯誤，D錯誤．
故選：AB．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=L=gT²，解得T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$，則初速度為：${v}_{0}=\frac{2L}{T}=2\sqrt{gL}$，代入數(shù)據(jù)得：${v}_{0}=2×\sqrt{9.8×1.25×1{0}^{-2}}$m/s=0.35m/s．
b點的豎直分速度為：${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{3}{2}\sqrt{gL}$，根據(jù)平行四邊形定則知：${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}$=$\sqrt{0.3{5}^{2}+\frac{9}{4}×9.8×1.25×1{0}^{-2}}$m/s=0.63m/s．
故答案為：（1）同一，由靜止，讓小球靜止在斜槽的末端，看是否滾動，$x\sqrt{\frac{g}{2y}}$，（2）AB，（3）2$\sqrt{gL}$，0.35m/s，0.63m/s．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理和注意事項，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)合運動學公式和推論靈活求解．