Question

11．（1）在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上AB．
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
B．每次必須由靜止釋放小球
C．記錄小球經(jīng)過不同高度的位置時(shí)，每次必須嚴(yán)格地等距離下降
D．每次釋放小球的位置必須不同
E．將球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
（2）如圖所示是在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡．已知物體是從原點(diǎn)O水平拋出，經(jīng)測量C點(diǎn)的坐標(biāo)為（60cm，45cm）．則平拋物體的初速度v₀=2m/s，物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度v_B=2$\sqrt{2}$m/s．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，實(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．
（2）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，取OC過程，根據(jù)豎直方向上y=$\frac{1}{2}$gt²，求出時(shí)間，再根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)求出初速度．再用平均速度等于中時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即可求解B點(diǎn)的豎直方向的速度，進(jìn)而求解．

解答 解：（1）A、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)．故A正確．
BD、因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故B正確，D錯(cuò)誤．
C、因平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間里，位移越來越大，因此不應(yīng)是等距下降的，故C錯(cuò)誤．
E、將球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上后，取下紙，平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來，故E錯(cuò)誤；
故選：AB．
（2）取OC過程，根據(jù)豎直方向上y=$\frac{1}{2}$gt²
得：t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}$=0.3s
則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.6}{0.3}$m/s=2m/s．
豎直方向上y=$\frac{1}{2}$gt²=5t²
水平方向的位移x=v₀t=2t
所以軌跡方程為y=$\frac{5}{4}$x²；
因此A點(diǎn)的縱坐標(biāo)為y=5cm；
那么B點(diǎn)的豎直方向的速度大小為v_y=$\frac{{y}_{AC}}{{t}_{AC}}$=$\frac{0.4}{2×0.1}$=2m/s；
 則B點(diǎn)的速度大小v_B=$\sqrt{{2}^{2}+{2}^{2}}$=2$\sqrt{2}$m/s；
故答案為：（1）AB；（2）2；2$\sqrt{2}$．

點(diǎn)評(píng) 解決平拋實(shí)驗(yàn)問題時(shí)，要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．在平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究活動(dòng)中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對(duì)探究原理的理解．
解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．