Question

4．某同學(xué)利用甲圖所示的裝置做“研究平拋運動”的實驗．

（1）他已經(jīng)備有下列器材：有孔的硬紙片、白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺．還需要的器材有C．
A．秒表      B．天平     C．重錘線    D．彈簧測力計
（2）實驗中，下列說法正確的是AD．
A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置由靜止釋放
B．盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦
C．小球運動時應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）接觸
D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一點
（3）某同學(xué)在做“研究平拋運動”的實驗中，忘記記下小球做平拋運動的起點位置O，A為物體運動一段時間后的位置，根據(jù)乙圖所示，求出物體做平拋運動的初速度為2.0 m/s．（g取10 m/s²）

Answer 1

分析 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(biāo)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．在豎直方向做自由落體運動，根據(jù)△h=gT²，求出T，物體在水平方向做勻速直線運動，根據(jù)s=v₀T，即可求出平拋運動的初速度v₀．

解答 解：（1）在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要重錘線，確保小球拋出是在豎直面內(nèi)運動，還需要坐標(biāo)紙，便于確定小球間的距離，以及刻度尺測量下降的高度和水平位移．故C正確，ABD錯誤．
故選：C．
（2）A、為了使小球平拋運動的初速度相同，小球需從斜槽上相同的位置自由滑下，斜槽軌道不一定需要光滑．故A正確，B錯誤．
C、為了使小球做平拋運動，斜槽的末端需水平．故C錯誤．
D、要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些．故D正確．
故選：AD．
（3）由于物體在豎直方向做自由落體運動，故在豎直方向有△h=gT²，
由圖可知△h=h₂-h₁=（40cm-15cm）-15cm=10cm=0.1m
將△h=0.1m，g=10m/s²帶入△h=gT²解得T=0.1s．
物體在水平方向做勻速直線運動故s=v₀T，
將s=20cm=0.2m帶入解得v₀=$\frac{0.2}{0.1}$=2.0m/s
故答案為：（1）C；（2）AD；（3）2.0

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理，以及知道實驗的注意事項．由于物體在水平方向做勻速直線運動，可以根據(jù)在水平方向的間距相同確定相隔的時間相同，而在豎直方向做自由落體運動，即勻變速直線運動故有△h=gT²，求出T，再根據(jù)s=v₀T進(jìn)行求解．這種方法一定要掌握．