Question

16．回答幾個(gè)有關(guān)平拋運(yùn)動的問題：
（1）若用如圖1所示的平拋儀來做研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)測量前必須進(jìn)行兩項(xiàng)重要的調(diào)整：
①調(diào)整背景板豎直，其標(biāo)準(zhǔn)是：重垂線與背景板平行．
②調(diào)整軌道的槽口水平，其目的是：讓小球作平拋運(yùn)動（初速度水平）．

（2）圖1所示的實(shí)驗(yàn)中，為描繪平拋運(yùn)動軌跡，需多次釋放小球，它對釋放小球的要求是：
①從同一位置釋放．
②無初速度釋放．
（3）某同學(xué)用如圖2所示的裝置研究平拋物體的運(yùn)動．兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度相等．現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩個(gè)小鐵球能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出，可以看到P、Q兩球相碰，只改變弧形軌道M相對于地面的高度（不改變AC高），重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這個(gè)現(xiàn)象能夠說明：A
A．平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動；
B．平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動；
C．同時(shí)說明平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動；
D．說明平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動
（4）某同學(xué)使小球沿桌面水平飛出，用數(shù)碼相機(jī)來拍攝小球作平拋運(yùn)動的錄像（每秒15幀）并將小球運(yùn)動的照片打印出來．他大約可以得到6幀小球正在空中運(yùn)動的照片．

Answer 1

分析 保證小球做平拋運(yùn)動必須通過調(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)動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線；
（3）兩個(gè)小鐵球能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出，可以看到P、Q兩球相碰．可知小球P在水平方向上的運(yùn)動情況與Q球的運(yùn)動情況相同；
（4）小球做平拋運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，課桌的高度約為0.8m，求出小球運(yùn)動的時(shí)間即可求解．

解答 解：（1）②調(diào)整軌道的槽口必須水平的，其目的是：讓小球作平拋運(yùn)動；
（2）多次釋放小球時(shí)，它對釋放小球的要求是：
小球必須在同一位置釋放，且沒有初速度，
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，P球從M點(diǎn)平拋，而Q球從N點(diǎn)在水平面上勻速運(yùn)動，二者運(yùn)動軌跡雖然不同，但是水平方向的運(yùn)動規(guī)律相同，因此P球會砸中Q球；可知平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動．故A正確，B、C、D錯(cuò)誤．
（4）小球做平拋運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，課桌的高度約為0.8m
根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.8}{10}}$s=0.4s
又因?yàn)槊棵?5幀照片，所以0.4s將拍到 n=$\frac{0.4}{\frac{1}{15}}$=6幀．
故答案為：（1）②水平；讓小球作平拋運(yùn)動（初速度水平）；
（2）①從同一位置釋放，②無初速度釋放；
（3）A；（4）6．

點(diǎn)評 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)動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對探究原理的理解，提高解決問題的能力；同時(shí)熟練應(yīng)用平拋運(yùn)動的規(guī)律來解答有關(guān)問題．
本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，知道水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動；
本題主要考查了平拋運(yùn)動的基本規(guī)律，知道平拋運(yùn)動豎直方向做自由落體運(yùn)動，要了解課桌的大約高度．