Question

8．“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、游標(biāo)卡尺、斜槽、鉛筆、坐標(biāo)紙、圖釘之外，下列器材中還需要的是D．
A．彈簧秤   B．秒表     C．天平      D．重垂線
（2）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)前面的字母填寫在橫線上AC．
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平
B．每次釋放小球的位置可以不同
C．每次必須由靜止開始釋放小球
D．斜槽軌道必須光滑
（3）如圖2所示，是一位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，請(qǐng)您幫助該同學(xué)算出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小1.4m/s，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)豎直向上的速度大小為3.5m/s．（g取10m/s²）（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定所需測(cè)量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
（3）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．根據(jù)豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的豎直分速度．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)量小球的質(zhì)量，所以不需要彈簧秤、天平，不需要測(cè)量小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，所以不需要秒表．實(shí)驗(yàn)中需要重錘線，確保小球拋出后是在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)．故選：D．
（2）A、實(shí)驗(yàn)中為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)斜槽的末端保持水平，故A正確．
B、為了保證小球的初速度相等，每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球，斜槽軌道不一定需要光滑，故B、D錯(cuò)誤，C正確．
故選：AC．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{0.2}{10}}=\frac{\sqrt{2}}{10}s$，則初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=\frac{0.2}{\frac{\sqrt{2}}{10}}=\sqrt{2}m/s≈1.4m/s$．
B點(diǎn)的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{{y}_{AC}}{2T}=\frac{1}{\frac{\sqrt{2}}{5}}≈3.5m/s$．
故答案為：（1）D，（2）AC，（3）1.4，3.5．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(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，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論進(jìn)行求解．