Question

8．用如圖1所示裝置做“研究平拋物體的運動”的實驗，通過描點法描小球平拋運動的軌跡；

（1）關(guān)于這個實驗，以下說法中正確的是BC（填字母代號）；
A．小球釋放的初始位置越高越好；
B．每次小球要從同一高度由靜止釋放；
C．實驗前要用重垂線檢查坐標(biāo)紙上的豎線是否豎直；
D．若該實驗中使用的斜槽不光滑，會對實驗有較大的影響．
（2）實驗后得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡線上取一些點，測量它們與平拋起點O的水平距離（x）和豎直距離（y）；下列y-x²圖象（圖2）能正確說明小球的軌跡是拋物線的是B；

（3）某同學(xué)設(shè)計一個測定平拋運動初速度的實驗裝置，設(shè)計示意圖如圖3所示，O點是小球拋出點，在O點有一個頻閃的點光源，閃光頻率為30Hz，在拋出點的正前方，豎直放置一塊毛玻璃，在小球拋出后當(dāng)光源閃光時，在毛玻璃上有一個小球的投影點，在毛玻璃右邊用照相機多次曝光的方法，拍攝小球在毛玻璃上的投影照片．已知圖中O點與毛玻璃水平距離L=1.2m，兩個相鄰小球投影點的實際距離△h=5cm；已知小球在毛玻璃上投影像點做勻速直線運動，小球平拋運動的初速度是4m/s（g=10m/s²）．

Answer 1

分析 （1、2）；根據(jù)研究平拋運動的原理及注意事項可得出正確的選項；平拋運動豎直方向做自由落體運動，水平方向做勻速直線運動；聯(lián)立求得兩個方向間的位移關(guān)系可得出正確的圖象
（3）根據(jù)要用相似三角形，列出平拋水平和豎直位移的表達式在帶入比例關(guān)系，應(yīng)用兩次相似三角形，然后的兩個公式聯(lián)立解題即可．

解答 解：（1）“研究平拋物體的運動”的實驗，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，故木板應(yīng)保持豎直，最后軌跡是否有摩擦，對研究平拋運動沒有影響；故BC正確，AD錯誤；
（2）物體在豎直方向做自由落體運動，y=$\frac{1}{2}$gt²；水平方向做勻速直線運動，x=vt；
聯(lián)立可得：y=$\frac{g{x}^{2}}{2{v}^{2}}$，因初速度相同，故$\frac{g}{2{v}^{2}}$為常數(shù)，故y-x²應(yīng)為正比例關(guān)系，故B正確，ACD錯誤；
（3）對球的第一個位置和其與水平位移x和豎直方向的位移y構(gòu)成的三角形與投影三角形OBN是相似三角形ON=L，NB=Y，
．
對實物：x=v₀t，y=$\frac{1}{2}$gt²，又由相似三角形$\frac{x}{y}$=$\frac{L}{Y}$，
解得：Y=$\frac{glt}{2{v}_{0}}$…①
同理對球的第二個位置和其投影點可以得到：Y+△h=$\frac{gl（t+\frac{1}{30}）}{2{v}_{0}}$…②
聯(lián)立兩式解得：v₀=4m/s
故答案為：（1）BC；（2）B；（3）4．

點評 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，提高解決問題的能力．所用到的方法和思維和我們平時所用的就不大一樣，考點涉及平拋，涉及相似三角形的應(yīng)用，這個的數(shù)學(xué)思想要多于物理思想