Question

2．在“研究平拋物體的運動”實驗時：
（1）除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是BE．
A．秒表       B．坐標紙        C．天平       D．彈簧秤       E．重錘線
（2）在研究平拋物體的運動的實驗中，為了求平拋物體的初速度，需直接測量的數(shù)據(jù)有CD．
A．小球開始滾下的高度
B．小球在空中飛行的時間
C．運動軌跡上某點P的水平坐標
D．運動軌跡上某點P的豎直坐標
（3）下列有關減小該實驗誤差的說法正確的是AD．
A．應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽軌道必須光滑
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運動，記錄的點應適當多-些
E．為了比較準確地描出小球運動的軌跡，應把所有的點都連接起來
（4）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=l.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=$\sqrt{gL}$（用L、g表示），其值是0.7（取g=9.8m/s²）．

Answer 1

分析 （1）在實驗中要畫出平拋運動軌跡，必須確保小球做的是平拋運動．所以斜槽軌道末端一定要水平，同時斜槽軌道要在豎直面內．要畫出軌跡，必須讓小球在同一位置多次釋放，才能在坐標紙上找到一些點．然后將這些點平滑連接起來，就能描繪出平拋運動軌跡．
（2）根據(jù)實驗的原理，得出初速度的表達式，進而確定需要測量的物理量；
（3）根據(jù)實驗過程中的注意事項分析即可；
（4）平拋運動豎直方向是自由落體運動，對于豎直方向根據(jù)△y=gT²求出時間單位T．對于水平方向由公式v₀=$\frac{x}{t}$求出初速度

解答 解：（1）在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要重錘線，確保小球拋出是在豎直面內運動，還需要坐標白紙，便于確定小球間的距離，最后還差刻度尺來確定長度，而打點計時器可以計時，不需要秒表，對于質量在等式兩邊可以相約去，因此也不需要天平．故BE正確，ACD錯誤．
（2）要求初速度，則需知道小球從原點到某時刻的水平位移x，及從原點到該時刻的豎直位移y，即運動軌跡上某點P的水平坐標和豎直坐標
豎直方向做自由落體運動，有：y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
解得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
水平方向做勻速運動，則有：${v}_{0}=\frac{x}{t}=x•\sqrt{\frac{g}{2h}}$，故為了求平拋物體的初速度，需直接測量的數(shù)據(jù)有運動軌跡上某點P的水平坐標和運動軌跡上某點P的豎直坐標．
故選：CD
（3）為了能畫出平拋運動軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的．同時要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運動軌跡上的幾個點，不需要把所有的點都連接起來，而是讓更多的點分布在曲線兩邊．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些．故A、D正確，B、C、E錯誤．
故選：AD．
（4）設相鄰兩點間的時間間隔為T，
豎直方向：2L-L=gT²，得到T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$；
水平方向：v₀=$\frac{2L}{T}$=$2\sqrt{gL}$
代入數(shù)據(jù)得：v₀=$2×\sqrt{10×0.0125}$=0.7m/s；
故答案為：（1）BE；（2）CD；（3）AD；（4）$\sqrt{gL}$，0.7

點評 對于研究平拋運動的實驗不要只是從理論上理解，一定動手實驗才能體會每步操作的具體含義，對于該實驗關鍵是理解水平和豎直方向的運動特點，熟練應用勻變速直線運動規(guī)律解題．