Question

19．如圖所示是“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．（1）在實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是AC
A．斜槽軌道末端切線必須水平
B．斜槽軌道必須光滑
C．小球每次應(yīng)從斜槽同一高度由靜止釋放
（2）在該實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)正確地確定了坐標(biāo)原點(diǎn)入坐標(biāo)軸后，描繪出小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的三個(gè)位置A、B、C相鄰的兩個(gè)位置間的水平距離均為x，測(cè)得x=10.00cm，A、B間的豎直距離y₁=4.78cm，A、C間的豎直距離y₂=19.36cm．如圖所示，（重力加速度g取9.80m/s²）根據(jù)以上直接測(cè)量的物理量及已知量導(dǎo)出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的表達(dá)式為v₀=$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-2{y}_{1}}}$（用題中所給字母表示）．代入數(shù)據(jù)得到小球的初速度值為1.00m/s．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中要畫(huà)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(huà)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(lái)，就能描繪出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡；
（2）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，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．

解答 解：（1）A、為了能畫(huà)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．故A正確，B錯(cuò)誤，
C、應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，保證拋出的初速度相同，故C正確；
故選：AC
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=gT²得：
T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{{y}_{2}-{y}_{1}-{y}_{1}}{g}}=\sqrt{\frac{{y}_{2}-2{y}_{1}}{g}}$
則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度的表達(dá)式為：v₀=$\frac{x}{T}=x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-2{y}_{1}}}$，
帶入數(shù)據(jù)得：v₀=$0.1×\sqrt{\frac{9.8}{0.1936-2×0.0478}}=1.00m/s$．
故答案為：（1）AC；（2）$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-2{y}_{1}}}$；1.00

點(diǎn)評(píng) 體現(xiàn)了平拋運(yùn)動(dòng)的特征：水平初速度且僅受重力作用．同時(shí)讓學(xué)生知道描點(diǎn)法作圖線，遇到不在同一條直線上一些點(diǎn)時(shí)，只要以能平滑連接就行，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)公式和推論靈活求解．