Question

18．（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小球運動的軌跡，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：AC
A．應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽軌道必須光滑
C．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應適當多一些
D．斜槽軌道末端可以不水平
（2）如圖為一小球做平拋運動時閃光照片的一部分，圖中背景是邊長 5cm 的小方格，則閃光頻率是10Hz；小球運動的初速度是1.5m/s；拋出點距圖中 A 點水平距離為15cm，豎直距離為5cm．（g 取 10m/s²）

Answer 1

分析 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，最后軌跡應連成平滑的曲線；
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，結(jié)合A、B之間、B、C之間的時間間隔相等，在豎直方向上通過連續(xù)相等時間內(nèi)位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移求出初速度．根據(jù)豎直方向某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度，從而求出平拋運動到B點的時間，求出豎直位移和水平位移，確定出拋出點與閃光點的實際水平距離和豎直距離．

解答 解：（1）A、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A正確．
B、斜槽軌道不一定必須光滑，只要末端水平即可，故BD錯誤；
C、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，最后軌跡應連成平滑的曲線．故C正確．
故選：AC．
（2）由題意知，A與B閃光點實際豎直距離為15cm，B與C閃光點的實際豎直距離為25cm，
根據(jù)△y=gT²得：
T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$s=0.1s．
則頻率f=$\frac{1}{T}$=$\frac{1}{0.1}$=10Hz；
A、B閃光點間的實際水平距離為15cm，則平拋運動的初速度為：
v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.15}{0.1}$m/s=1.5m/s．
閃光點B豎直分速度為：
v_y=$\frac{0.15+0.25}{0.2}$m/s=2m/s
則平拋運動的時間為：t=$\frac{{v}_{y}}{g}$=0.2s．
則拋出點到閃光點B的豎直距離為：
y=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×0.04m=0.2m=20cm
水平距離為：x=v₀t=1.5×0.2m=0.3m=30cm．
因此拋出點距圖中A點水平距離是30-15=15cm，豎直距離是20-15=5cm；
故答案為：（1）AC；（2）10，1.5； 15； 5．

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；
同時本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和推論靈活求解．