Question

5．在做“研究平拋物體的運動”實驗時
（1）除了木板?鋼球?坐標紙?鉛筆?重錘線?圖釘之外，下列器材中還需要的是A．（填選項序號）
A． 斜槽         B．秒表         C． 彈簧秤         D．天平
（2）實驗中，下列說法正確的是ABD
A．應使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止滑下
B．斜槽軌道光滑與否對實驗沒有影響
C．斜槽軌道末端可以不水平
D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些
（3）在利用平拋運動的軌跡建立坐標系的時候，誤將記錄的拋物線上的某點A當做拋出點而建立如圖所示的坐標系，則物體拋出時的水平初速度大小為2.0 m/s，其真正拋出點的坐標為O（-20cm，-5cm）．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材；
（2）在實驗中要畫出平拋運動軌跡，必須確保小球做的是平拋運動．所以斜槽軌道末端一定要水平，同時斜槽軌道要在豎直面內(nèi)．要畫出軌跡，必須讓小球在同一位置多次釋放，才能在坐標紙上找到一些點．然后將這些點平滑連接起來，就能描繪出平拋運動軌跡；
（3）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△y=gT²，求出時間間隔，再根據(jù)水平方向上的勻速直線運動求出初速度．根據(jù)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，結(jié)合速度時間公式求出拋出點到B點的時間，從而結(jié)合運動學公式求出拋出點到B點的水平位移和豎直位移，得出拋出點的坐標．

解答 解：（1）在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、鋼球、坐標紙、鉛筆、重錘線、圖釘之外，下列器材中還需要重斜槽，不需要小球的質(zhì)量以及小球運動的時間，所以不需要秒表、天平和測力計，故A正確．
故選：A．
（2）為了能畫出平拋運動軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的．同時要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運動軌跡上的幾個點，不需要把所有的點都連接起來，而是讓更多的點分布在曲線兩邊．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些．故ABD正確，C錯誤．
故選：ABD
（3）在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上△y=gT²，
即：0.1m=gT²，得：T=0.1s
水平方向：v₀=$\frac{x}{T}=\frac{0.2}{0.1}m/s=2.0m/s$．
B點的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{0.40}{0.2}m/s=2m/s$，則拋出點到B點的時間t=$\frac{{v}_{yB}}{g}=\frac{2}{10}s=0.2s$，
可知拋出點的橫坐標x=0.2-v₀t=0.2-2×0.2m=-0.2m=-20cm，縱坐標y=0.15-$\frac{1}{2}g{t}^{2}=0.15-\frac{1}{2}×10×0.04m=-0.05m$=-5cm．
故答案為：（1）A  （2）ABD   （3）2.0；（-20、-5）

點評 對于研究平拋運動的實驗不要只是從理論上理解，一定動手實驗才能體會每步操作的具體含義，對于該實驗關鍵是理解水平和豎直方向的運動特點，熟練應用勻變速直線運動規(guī)律解題．