Question

11．（1）在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡．為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項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，每次必須嚴格地等距離下降
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，用直尺將點連成折線
（2）如圖所示是在“研究平拋物體的運動”的實驗中記錄的一段軌跡．已知物體是從原點O水平拋出，經(jīng)測量C點的坐標為（60cm，45cm）．則平拋物體的初速度v₀=2m/s，物體經(jīng)過B點時的速度v_B=2$\sqrt{2}$m/s．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因為要畫同一運動的軌跡，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，實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．
（2）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，取OC過程，根據(jù)豎直方向上y=$\frac{1}{2}$gt²，求出時間，再根據(jù)水平方向上的勻速直線運動求出初速度．再用平均速度等于中時刻的瞬時速度，即可求解B點的豎直方向的速度，進而求解．

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動．故A正確．
BD、因為要畫同一運動的軌跡，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，故B正確，D錯誤．
C、因平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，在相同時間里，位移越來越大，因此不應(yīng)是等距下降的，故C錯誤．
E、將球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上后，取下紙，平滑的曲線把各點連接起來，故E錯誤；
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
則小球平拋運動的初速度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點的縱坐標為y=5cm；
那么B點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$\sqrt{2}$．

點評 解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項．在平拋運動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實驗的原理，要注重學生對探究原理的理解．
解決本題的關(guān)鍵知道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．