Question

15．在《研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)》的實(shí)驗(yàn)中：
（1）安裝實(shí)驗(yàn)裝置過(guò)程中，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是：C
A、保證小球運(yùn)動(dòng)的軌道是一條拋物線
B、保證小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間每次都相等
C、保證小球飛出時(shí)，初速度水平
D、保證小球飛出時(shí)，速度既不太大，也不太小
（2）如圖所示，在實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)l=5cm．若小球在平拋運(yùn)動(dòng)作圖中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v₀=$\sqrt{2gl}$（用l、g表示），其值是1m/s（取g=10m/s²），小球在b點(diǎn)的速率是$\sqrt{5}$m/s．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運(yùn)動(dòng)，記錄下平拋后運(yùn)動(dòng)軌跡．然后在運(yùn)動(dòng)軌跡上標(biāo)出特殊點(diǎn)，對(duì)此進(jìn)行處理，由于是同一個(gè)軌跡，因此要求拋出的小球初速度是相同的，所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)必須確保拋出速度方向是水平的，同時(shí)固定的斜槽要在豎直面；
（2）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）研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)很關(guān)鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時(shí)小球才做平拋運(yùn)動(dòng)，故ABD錯(cuò)誤，C正確．
故選：C
（2）從圖中看出ABC三個(gè)點(diǎn)間的水平位移均相等，是x=2l，因此這3個(gè)點(diǎn)是等時(shí)間間隔點(diǎn)．豎直方向兩段相鄰位移之差是個(gè)定值，
即△y=gT²=2l，
得：T=$\sqrt{\frac{2l}{g}}$=0.1s；
則v₀=$\frac{x}{t}=\sqrt{2gl}$，代入l的值得：v₀=1m/s；
B點(diǎn)豎直方向分速度為：v_y=$\frac{8l}{2T}=\frac{0.05×8}{0.2}=2m/s$
則B點(diǎn)速率${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}=\sqrt{5}m/s$
故答案為：（1）C；（2）$\sqrt{2gl}$；1；$\sqrt{5}$

點(diǎn)評(píng) 在實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)是關(guān)鍵，因此實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵是斜槽末端槽口的切線保持水平及固定后的斜槽要豎直，要求同學(xué)們能夠從圖中讀出有用信息，再根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式解題，難度適中．