Question

3．在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中
（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，下面操作正確的是AB
A通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B每次必須由靜止釋放小球
C每次釋放小球的位置必須不同
D將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
（2）某同學(xué)在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，描繪得到的平拋物體的軌跡的一部分，拋出點(diǎn)的位置沒(méi)有記錄，于是他在曲線上取水平距離△s相等的三點(diǎn)A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它們之間的豎直距離分別為h₁=0.1m，h₂=0.2m，取g=10m/s²，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：
①物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度是2m/s；
②物體在B點(diǎn)的速度沿豎直方向的分速度為1.5m/s；
③拋出點(diǎn)距離B點(diǎn)的水平距離為0.3m，豎直距離為0.1125m．

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線；
（2）①在豎直方向上根據(jù)△y=gT²，求出時(shí)間間隔T，在水平方向上根據(jù)v₀=$\frac{△s}{T}$，求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度；
②勻變速直線運(yùn)動(dòng)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，即AC在豎直方向上的平均速度等于B點(diǎn)的豎直分速度；
③根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間，再根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)基本公式求解．

解答 解：（1）A、通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確；
B、因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動(dòng)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正確；
C、根據(jù)對(duì)B選項(xiàng)的論述可知，C錯(cuò)誤；
D、用描點(diǎn)法描繪運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)將各點(diǎn)連成平滑的曲線，不能連成折線或者直線，故D錯(cuò)誤．
（2）：①在豎直方向上根據(jù)△y=gT²，則有：T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.2-0.1}{10}}$=0.1s，
所以拋出初速度為：v₀=$\frac{△s}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s，
②經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度為v_By=$\frac{{h}_{1}+{h}_{2}}{2T}$=$\frac{0.1+0.2}{0.2}$=1.5m/s，
③拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間t=$\frac{{v}_{By}}{g}$=$\frac{1.5}{10}$=0.15s，
則拋出點(diǎn)距離B點(diǎn)的水平距離為x=v₀t=2×0.15=0.3m，
豎直距離為h=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×0.15²=0.1125m
故答案為：（1）AB；（2）2，1.5，0.3，0.1125．

點(diǎn)評(píng) 解決平拋實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí)，要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，在平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究活動(dòng)中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對(duì)探究原理的理解，提高解決問(wèn)題的能力；
解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法，以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)推論：1、在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量．2、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．