Question

4．在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，
（1）應(yīng)采取下列哪種措施減小實(shí)驗(yàn)誤差A(yù)
A．斜槽軌道末端切線必須水平
B．斜槽軌道必須光滑
C．取斜槽軌道的末端作為平拋運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)
D．小球每次從斜槽不同高度釋放
（2）一個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中描出了如圖1所示的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，其中偏差較大的實(shí)驗(yàn)點(diǎn)B產(chǎn)生的原因可能是BC
A．小球滾下時(shí)起始的高度較其它各次高
B．小球滾下時(shí)起始的高度較其它各次低
C．小球在運(yùn)動(dòng)中遇到了其它各次沒有遇到的阻礙
D．小球開始滾下時(shí)，實(shí)驗(yàn)者已給它一個(gè)初速度
（3）一位同學(xué)用閃光照相機(jī)對正在做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，如圖2為照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g=10m/s²，則閃光周期是0.1s，小球平拋的初速度是1.5m/s，小球經(jīng)過B點(diǎn)的速度是2.5m/s．

Answer 1

分析 （1、2）在實(shí)驗(yàn)中保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過調(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；
（3）正確應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律：水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)；解答本題的突破口是利用在豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差等于常數(shù)解出閃光周期，然后進(jìn)一步根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、推論求解．

解答 解：：（1）A、實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證小球的初速度水平，斜槽軌道末端切線必須水平，故A正確．
B、斜槽軌道不一定需要光滑，只要每次從斜槽的同一位置釋放，使得平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等即可，故B錯(cuò)誤．
C、取小球在斜槽末端球心在上投影作為平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)．故C錯(cuò)誤．
D、為了保證小球的初速度大小相等，每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，故D錯(cuò)誤．
故選：A．
（2）實(shí)驗(yàn)點(diǎn)B在準(zhǔn)確點(diǎn)的下方，可知小球初速度比其它球小，即小球滾下的高度較其它各次低，或小球在運(yùn)動(dòng)中遇到其它各次沒有遇到的阻礙．故選：BC．
（3）在豎直方向上有：△h=gT²，其中△h=（5-3）×5cm=10cm=0.1m，
代入求得：T=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$=0.1s，
那么照相機(jī)的閃光頻率是10Hz；
水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，有：s=v₀t，其中s=3l=15cm=0.15m，t=T=0.1s，
代入解得：v₀=$\frac{0.15}{0.1}$=1.5m/s．
根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程的平均速度，在B點(diǎn)有：
v_By=$\frac{{h}_{AC}}{2T}$=$\frac{8×0.05}{2×0.1}$=2m/s
所以B點(diǎn)速度為：v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{By}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$=2.5m/s
故答案為：（1）A；（2）BC； （3）0.1，1.5，2.5．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)中誤差的來源，以及知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論進(jìn)行求解．對于平拋運(yùn)動(dòng)問題，一定明確其水平和豎直方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，尤其是在豎直方向熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和推論解題．