Question

8．①在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”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．為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上ACE．
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必須不同
C．每次必須由靜止釋放小球
D．記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸
F．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作出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡后，為算出其初速度，實(shí)驗(yàn)中需測(cè)量的數(shù)據(jù)有小球從原點(diǎn)到某時(shí)刻的水平位移x和從原點(diǎn)到該時(shí)刻的豎直位移y．其初速度的表達(dá)式為v₀=$x\sqrt{\frac{g}{2y}}$．
③某學(xué)生在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，忘記記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)位置O，A為物體運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后的位置，根據(jù)圖示，求出物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為C　　
A．1.0m/s    B．10m/s    C．2.0m/s     D．20m/s．

Answer 1

分析 ①小球做平拋運(yùn)動(dòng)，必須保證斜槽末端切線水平；實(shí)驗(yàn)過程中要保證小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，每次應(yīng)從斜槽的同一位置由靜止釋放小球；
在白紙上記錄記錄小球的運(yùn)動(dòng)路徑時(shí)，不必要等高度下降；
②根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律得出初速度的表達(dá)式，從而確定所需測(cè)量的物理量；
③在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△h=gT²，求出T，物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)s=v₀T，即可求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀．

解答 解：①A、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正確．
D、記錄小球經(jīng)過不同高度的位置時(shí)，每次不必嚴(yán)格地等距離下降，故D錯(cuò)誤；
E、做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，固定白紙的木板必須調(diào)節(jié)成豎直，故E正確；
F、將球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上后，取下紙，平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來，故F錯(cuò)誤；
故選：ACE
②根據(jù)$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}$，則初速度${v}_{0}=\frac{x}{t}$=$x\sqrt{\frac{g}{2y}}$．
可知需要測(cè)量的數(shù)據(jù)有：小球從原點(diǎn)到某時(shí)刻的水平位移x和小球從原點(diǎn)到某時(shí)刻的豎直位移y．
③由于物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，故在豎直方向有△h=gT²，由圖可知△h=h₂-h₁=（40cm-15cm）-15cm=10cm=0.1m
將△h=0.1m，g=10m/s²帶入△h=gT²解得：T=0.1s．
物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)故s=v₀T，將s=20cm=0.2m帶入解得：v₀=$\frac{s}{T}=2m/s$．
所以物體做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為2m/s，故ABD錯(cuò)誤，C正確．
故選：C
故答案為：①ACE；②小球從原點(diǎn)到某時(shí)刻的水平位移x，從原點(diǎn)到該時(shí)刻的豎直位移y，$x\sqrt{\frac{g}{2y}}$；③C

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)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，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，難度適中．