Question

3．（1）在“研究拋物體運(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(guò)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(guò)O點(diǎn)的豎直線，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可以認(rèn)為斜槽末端水平．
C．測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，用v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$算出該小球的平拋初速度，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(huà)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(xiě)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0.7m/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5cm．

Answer 1

分析 （1）安裝組裝器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理的操作順序排列操作步驟；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定減小實(shí)驗(yàn)誤差的措施；
（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．根據(jù)水平位移和初速度求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合位移時(shí)間公式求出Y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可以認(rèn)為斜槽末端水平．
實(shí)驗(yàn)時(shí)先組裝器材，步驟為B，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟是A，最后數(shù)據(jù)處理，步驟是D、C，所以實(shí)驗(yàn)的步驟順序?yàn)椋築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、為了保證小球初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不一定需要光滑，不需要平衡摩擦力，故BC錯(cuò)誤，D正確．
故選：AD．
（3）根據(jù)y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得：t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.2}{10}}s=0.2s$，
則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：${v}_{0}=\frac{x}{t}=\frac{0.14}{0.2}m/s=0.7m/s$．
當(dāng)X=7.0cm時(shí)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：$t′=\frac{X}{{v}_{0}}=\frac{0.07}{0.7}s=0.1s$，
則Y的坐標(biāo)為：Y=$\frac{1}{2}gt{′}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.01m=0.05m=5cm$．
故答案為：（1）將小球放在斜槽末端任意位置總能靜止可以認(rèn)為斜槽末端水平，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．