Question

14．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．（填寫選項序號）
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BCD
A．應(yīng)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(yīng)適當多一些
（3）實驗時某同學得到了如圖實所示的物體運動軌跡，a、b、c是軌跡上的三個點，則小球平拋運動的初速度v₀=2m/s，b點的速度v_b=2.5m/s．拋出點到a點的水平距離為x=10cm（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點豎直分速度，進而求出b點速度，求出從拋出點到b點的時間，再根據(jù)水平方向做勻速運動求解拋出點到a點的水平距離．

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(yīng)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)△h=gT²得：
T=$\sqrt{\frac{△h}{g}}=\sqrt{\frac{0.2-0.05-0.05}{10}}=0.1s$
則平拋運動的初速度為：v₀=$\frac{x}{T}=\frac{0.2}{0.1}=2m/s$，
b點豎直分速度為：${v}_{yb}=\frac{{y}_{ac}}{2T}=\frac{0.3}{0.2}=1.5m/s$，
則b點速度為${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}=\sqrt{{2}^{2}+1．{5}^{2}}=2.5m/s$，
拋出點到b的水平位移為：X=${v}_{0}t=2×\frac{1.5}{10}=0.3m=30cm$，
拋出點到a的水平位移為：x=30-20=10cm，
故答案為：（1）A；（2）ABD；（3）2m/s，2.5m/s，10cm．

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(guān)鍵是理解水平和豎直方向的運動特點，熟練應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律解題．