Question

20．圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)裝置圖

（1）在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)AB
A．將斜槽的末端切線調(diào)成水平
B．將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行
C．在白紙上記錄斜槽末端槽口的位置O，作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)
D．測(cè)出平拋小球的質(zhì)量
（2）圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，則此小球作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為1.6m/s；
（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每小格的邊長(zhǎng)L=5cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為1.5m/s；B點(diǎn)的豎直分速度為2m/s．

Answer 1

分析 （1）在實(shí)驗(yàn)中讓小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，并能描繪出運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵是小球是否初速度水平，要求從同一位置多次無(wú)初速度釋放，這樣才能確保每次平拋軌跡相同．根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理與注意事項(xiàng)分析答題．
（2）根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)位移時(shí)間公式求出時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度；
（3）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)豎直方向上相鄰相等時(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．在豎直方向上，根據(jù)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)豎直分速度

解答 解：（1）在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)：將斜槽的末端切線調(diào)成水平；將木板校準(zhǔn)到豎直方向，并使木板平面與小球下落的豎直平面平行；在白紙上記錄斜槽末端以上距離槽口為小球的半徑R的位置O，作為小球做平拋運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)和所建坐標(biāo)系的原點(diǎn)；此實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)出平拋小球的質(zhì)量，故AB正確；
故選：AB．
（2）根據(jù)$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$，可得，t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.196}{9.8}}=0.2s$
所以初速度$v=\frac{x}{t}=\frac{0.32}{0.2}=1.6m/s$
（3）在豎直方向上，2L=gT²，解得：$T=\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}=0.1s$．
則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\frac{0.15}{0.1}=1.5m/s$．
B點(diǎn)豎直方向上分速度為${v}_{By}=\frac{{h}_{AC}}{2T}=\frac{8L}{2T}=\frac{0.4}{0.2}=2m/s$
故答案為：（1）AB；（2）1.6；（3）1.5；2

點(diǎn)評(píng) 在實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)是關(guān)鍵，同時(shí)讓學(xué)生知道描點(diǎn)法作圖線方法：由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得來(lái)的點(diǎn)，進(jìn)行平滑連接起來(lái)，知道平拋運(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．