Question

3．在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置，實驗時用了如圖1所示的裝置．

（1）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋初速度相同．
（2）如圖2所示，是一位同學通過實驗得到小球做平拋運動的軌跡，請你幫助該同學算出小球做平拋運動的初速度大小為1.43m/s，小球經(jīng)過B點時豎直向上的速度大小為3.57m/s．（g取9.8m/s²）
（3）下列哪些因素會使“探究平拋物體的運動”實驗的誤差增大BC．
A．小球與斜槽之間有摩擦
B．安裝斜槽時末端不水平
C．建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點
D．根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線上取作計算的點離原點O較遠．

Answer 1

分析 平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度．根據(jù)豎直方向上某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度．
根據(jù)實驗中所要注意的事項確定正確的選項．

解答 解：（1）為了保證小球平拋運動的初速度水平，所以需要調(diào)整斜槽末端切線水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，目的使得小球平拋運動的初速度相同．
（2）根據(jù)△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.2}{9.8}}$s=0.14s，
則初速度v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.2}{0.14}$m/s≈1.43m/s．
B點在豎直方向上分速度v_yB=$\frac{{y}_{AC}}{2T}$=$\frac{1.20-0.20}{0.28}$m/s≈3.57m/s．
（3）A、小球與斜槽之間有摩擦力不影響實驗的誤差，只要保證小球從同一位置由靜止釋放，使得平拋運動的初速度相同，故A錯誤．
B、安裝斜槽時末端不水平，會導(dǎo)致初速度不水平，使得誤差增大，故B正確．
C、建立坐標系時，應(yīng)該以小球在斜槽末端在豎直板上球心的投影為坐標原點，以末端端口位置為坐標原點使得誤差增大，故C正確．
D、為了減小測量的誤差，在曲線上所取的計算點離原點遠一些．所以不會增大誤差，故D錯誤．
故選：BC．
故答案為：（1）水平，初速度相同；
（2）1.43，3.57，（3）BC．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及實驗中的注意事項，掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和推論靈活求解．