Question

8．在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻在空中所通過的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用了如圖1所示的裝置．

（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋初速度相同．
（2）如圖2所示，是一位同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)得到小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，請(qǐng)您幫助該同學(xué)算出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為1.43m/s，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)豎直方向上的速度大小為3.57m/s．（g取9.8m/s²，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）下列哪些因素會(huì)使“探究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的誤差增大BC
A．小球與斜槽之間有摩擦
B．安裝斜槽時(shí)其末端不水平
C．建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)
D．根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)，在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)．

Answer 1

分析 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)，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．根據(jù)豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的豎直分速度．
根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所要注意的事項(xiàng)確定正確的選項(xiàng)．

解答 解：（1）為了保證小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度水平，所以需要調(diào)整斜槽末端切線水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，目的使得小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同．
（2）根據(jù)△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{0.2}{9.8}}s=0.14s$，
則初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=\frac{0.2}{0.14}m/s≈1.43m/s$．
B點(diǎn)在豎直方向上分速度${v}_{yB}=\frac{{y}_{AC}}{2T}=\frac{1.20-0.20}{0.28}m/s≈3.57m/s$．
（3）A、小球與斜槽之間有摩擦力不影響實(shí)驗(yàn)的誤差，只要保證小球從同一位置由靜止釋放，使得平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，故A錯(cuò)誤．
B、安裝斜槽時(shí)末端不水平，會(huì)導(dǎo)致初速度不水平，使得誤差增大，故B正確．
C、建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)該以小球在斜槽末端在豎直板上球心的投影為坐標(biāo)原點(diǎn)，以末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)使得誤差增大，故C正確．
D、為了減小測(cè)量的誤差，在曲線上所取的計(jì)算點(diǎn)離原點(diǎn)遠(yuǎn)一些．所以不會(huì)增大誤差，故D錯(cuò)誤．
故選：BC．
故答案為：（1）水平，初速度相同；
（2）1.43，3.57，（3）BC．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，掌握平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解．