Question

4．（1）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，為了能準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，你認(rèn)為不正確的是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必須不同
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）在實(shí)驗(yàn)中得到如圖所示的坐標(biāo)紙，已知坐標(biāo)紙方格邊長a和當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g，則平拋的初速度v_o=$\frac{5}{2}\sqrt{ga}$．

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；
BC、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、小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上白紙接觸，防止摩擦而改變運(yùn)動(dòng)的軌跡．故D正確．
本題選擇不正確的，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=$\sqrt{\frac{△h}{g}}$=$\sqrt{\frac{3a-2a}{g}}$=$\sqrt{\frac{a}{g}}$
水平方向：勻速運(yùn)動(dòng)，則v₀=$\frac{x}{t}$=2$\sqrt{ga}$；
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=$\overline{{v}_{ac}}$$\frac{\frac{3}{2}a}{\sqrt{\frac{a}{g}}}$=$\frac{3}{2}\sqrt{ga}$
而b點(diǎn)的水平方向速度v₀=2$\sqrt{ga}$；
所以b點(diǎn)的速度為v_b=$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}$=$\frac{5}{2}\sqrt{ga}$
故答案為：（1）B；（2）$\frac{5}{2}\sqrt{ga}$．

點(diǎn)評(píng) （1）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)生對探究原理的理解．
（2）本題考查了實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，要知道實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)．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，同時(shí)讓學(xué)生知道描點(diǎn)法作圖線方法：由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得來的點(diǎn)，進(jìn)行平滑連接起來．