Question

【題目】用實(shí)驗(yàn)室的斜面小槽等器材裝配如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，小槽末端水平．每次都使鋼球在斜槽上從同一位置由靜止?jié)L下，鋼球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)法用鉛筆描出小球經(jīng)過(guò)的位置，連起來(lái)就得到鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．

（1）某同學(xué)在安裝實(shí)驗(yàn)裝置和進(jìn)行其余的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)都準(zhǔn)確無(wú)誤，他在分析數(shù)據(jù)時(shí)所建立的坐標(biāo)系如圖乙所示．他的錯(cuò)誤之處是______________________．

（2）該同學(xué)根據(jù)自己所建立的坐標(biāo)系，在描出的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡圖上任取一點(diǎn)（x，y），運(yùn)用公式，求小球的初速度v0，這樣測(cè)得的平拋初速度值與真實(shí)值相比____（選填“偏大”“偏小”或“相等”）．

（3）該同學(xué)在自己建立的坐標(biāo)系中描繪出鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡及數(shù)據(jù)如圖丙所示，據(jù)圖象可求得鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為___m/s，鋼球的半徑為__cm．(均保留2位有效數(shù)字)

Answer 1

【答案】 坐標(biāo)原點(diǎn)O的位置不該選在斜槽末端，而應(yīng)上移至小球圓心在白紙上的投影處 偏大 2.0 2.0

【解析】(1) 該同學(xué)的錯(cuò)誤之處是坐標(biāo)原點(diǎn)O的位置不該選在斜槽的末端，而應(yīng)上移至小球圓心在白紙上的投影處；

(2) 由于坐標(biāo)原點(diǎn)偏下，所以在計(jì)算飛行時(shí)間時(shí)偏小，由知，實(shí)驗(yàn)求出的初速度比真實(shí)值偏大；

(3) 在豎直方向上，根據(jù)△y=gT2得：

則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：

縱坐標(biāo)為18cm處的豎直分速度為：

拋出點(diǎn)到該點(diǎn)的豎直位移為：

則鋼球的半徑為：r=20-18cm=2.0cm。

點(diǎn)晴：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理和操作中的注意事項(xiàng)確定實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤之處，根據(jù)飛行時(shí)間的測(cè)量誤差確定初速度的測(cè)量誤差，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。