Question

2．在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)：
（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(biāo)紙        C．天平       D．彈簧秤       E．重錘線
（2）在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)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(shí)間
C．運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的水平坐標(biāo)
D．運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的豎直坐標(biāo)
（3）下列有關(guān)減小該實(shí)驗(yàn)誤差的說法正確的是AD．
A．應(yīng)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(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多-些
E．為了比較準(zhǔn)確地描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，應(yīng)把所有的點(diǎn)都連接起來
（4）如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)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(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．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理，得出初速度的表達(dá)式，進(jìn)而確定需要測量的物理量；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)分析即可；
（4）平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，對(duì)于豎直方向根據(jù)△y=gT²求出時(shí)間單位T．對(duì)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(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(nèi)運(yùn)動(dòng)，還需要坐標(biāo)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(diǎn)計(jì)時(shí)器可以計(jì)時(shí)，不需要秒表，對(duì)于質(zhì)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(cuò)誤．
（2）要求初速度，則需知道小球從原點(diǎn)到某時(shí)刻的水平位移x，及從原點(diǎn)到該時(shí)刻的豎直位移y，即運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的水平坐標(biāo)和豎直坐標(biāo)
豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有：y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
解得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的水平坐標(biāo)和運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)P的豎直坐標(biāo)．
故選：CD
（3）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A、D正確，B、C、E錯(cuò)誤．
故選：AD．
（4）設(shè)相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)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(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．