Question

4．（1）在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪平拋物體運(yùn)動(dòng)軌跡和求物體的平拋初速度．實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：
A．讓小球多次從同一位置由靜止?jié)L下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；
B．安裝好器材，注意斜槽末端水平和平板豎直，記下斜槽末端O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線，檢測(cè)斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽末端任意位置總能靜止即可認(rèn)為槽末端水平．
C．測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，用v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$即可算出該小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，實(shí)驗(yàn)需要對(duì)多個(gè)點(diǎn)求v₀的值，然后求它們的平均值．
D．取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸，水平線為x軸建立平面直角坐標(biāo)系，用平滑曲線連接畫出小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡．
你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)合理的實(shí)驗(yàn)步驟順序應(yīng)為：（只填寫步驟順序代表字母）BADC
（2）該實(shí)驗(yàn)中，下列措施中能減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施為AD．（選填序號(hào)）
A：斜槽軌道末端切線必須水平  B：斜槽軌道必須光滑
C：每次要平衡摩擦力         D：小球每次應(yīng)從斜槽同一位置靜止釋放
（3）在該實(shí)驗(yàn)中，若一名同學(xué)以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，分別沿水平方向和豎直方向?yàn)閄軸和Y軸，如圖所示，從軌跡上量出某點(diǎn)A的坐標(biāo)為（14.0cm，20.0cm），重力加速度g取10m/s²，則該小球拋出時(shí)的水平初速度大小為0.7 m/s；若軌跡上某點(diǎn)的X坐標(biāo)為7.0cm時(shí)，則該點(diǎn)的Y坐標(biāo)為5 cm．

Answer 1

分析 （1）檢測(cè)斜槽末端水平的方法是將小球放在斜槽末端任意位置總能靜止，根據(jù)安裝器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理的順序排列操作步驟．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定減小實(shí)驗(yàn)誤差的操作步驟．
（3）根據(jù)豎直位移求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度，再結(jié)合水平位移求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，從而根據(jù)位移時(shí)間公式求出縱坐標(biāo)．

解答 解：（1）檢測(cè)斜槽末端水平的方法是將小球放在斜槽末端任意位置總能靜止即可認(rèn)為槽末端水平．
實(shí)驗(yàn)時(shí)先組裝器材，操作步驟為B，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟為A，最后數(shù)據(jù)處理，步驟為DC，所以操作的順序?yàn)锽ADC．
（2）A、為了保證小球的初速度水平，斜槽末端需切線水平，故A正確．
B、為了保證小球的初速度相等，每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球，斜槽不一定需要光滑，故B錯(cuò)誤，D正確．
C、該實(shí)驗(yàn)不需要平衡摩擦力，故C錯(cuò)誤．
故選：AD．
（3）根據(jù)y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.2}{10}}s=0.2s$，則小球拋出的初速度${v}_{0}=\frac{x}{t}=\frac{0.14}{0.2}m/s=0.7m/s$．
當(dāng)橫坐標(biāo)為7.0cm時(shí)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間$t′=\frac{x′}{{v}_{0}}=\frac{0.07}{0.7}s=0.1s$，則Y的坐標(biāo)$Y=\frac{1}{2}gt{′}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.01m=0.05m=5cm$．
故答案為：（1）小球放在斜槽末端任意位置總能靜止即可認(rèn)為槽末端水平，BADC　 
（2）AD　 
（3）0.7；　 5．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)，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)公式靈活求解，難度不大．