Question

14．如圖1所示，在用斜槽軌道做“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．

（1）為了能較準(zhǔn)確地描出運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，不正確的是B
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平     B．每次釋放小球的位置可以不同
C．每次必須由靜止釋放小球          D．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
（2）圖2中A、B、C、D為某同學(xué)描繪的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上的幾個(gè)點(diǎn)，已知方格邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．則小球的初速度v₀=2$\sqrt{gL}$，B點(diǎn)的速度大小v_b=$\frac{\sqrt{41gL}}{2}$（重力加速度為g）

Answer 1

分析 （1）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．
（2）在實(shí)驗(yàn)中讓小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，并能描繪出運(yùn)動(dòng)軌跡，因此要求從同一位置多次無初速度釋放．同時(shí)由運(yùn)動(dòng)軌跡找出一些特殊點(diǎn)利用平拋運(yùn)動(dòng)可看成水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)去解題．

解答 解：（1）A、通過調(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錯(cuò)誤；
C、根據(jù)對(duì)B選項(xiàng)的論述可知，C正確；
D、若小球運(yùn)動(dòng)時(shí)與木板上的白紙接觸，將會(huì)使其軌跡改變，導(dǎo)致所描述平拋軌跡不準(zhǔn)確，故D正確．
本題選錯(cuò)誤的，故選：B．
（2）A、B、C、D是平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上的點(diǎn)，平拋運(yùn)動(dòng)可看成豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)與水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)
由水平位移可知：四個(gè)點(diǎn)時(shí)間間隔相等．
豎直方向：自由落體運(yùn)動(dòng)，因時(shí)間相等，由△h=gt²可得：
t=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{L}{g}}$
水平方向：勻速運(yùn)動(dòng)，則：
v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{2L}{\sqrt{\frac{L}{g}}}$=2$\sqrt{gL}$
根據(jù)題意在豎直方向：B點(diǎn)是A、C兩點(diǎn)的中間時(shí)刻，所以B點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于AC段的平均速度
則B點(diǎn)的豎直方向速度：v_y=$\frac{{x}_{AC}}{2t}$=$\frac{5}{2}\sqrt{gL}$
所以B點(diǎn)的速度為：v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\frac{\sqrt{41gL}}{2}$
故答案為：
（1）B；
（2）2$\sqrt{gL}$，$\frac{\sqrt{41gL}}{2}$．

點(diǎn)評(píng) 解決平拋實(shí)驗(yàn)問題時(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，提高解決問題的能力；同時(shí)熟練應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來解答有關(guān)問題．