Question

14．如圖1是用斜槽軌道做“研究平拋運(yùn)動”的實驗裝置．

（1）下列措施不能減小實驗誤差的是B（選填序號）
A．斜槽軌道末端切線必須水平
B．斜槽軌道必須光滑
C．小球每次應(yīng)從斜槽同一位置靜止釋放
D．小球運(yùn)動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
（2）某同學(xué)做實驗時在坐標(biāo)紙上描出了a、b、c、d四個點(diǎn)，如圖2，已知小方格的邊長L=10cm，小球平拋的初速度為v₀=2m/s．（g取10m/s²）
（3）圖中的a點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，則拋出點(diǎn)的坐標(biāo)是（-10cm，-1.25cm）．（以a點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)）．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理和操作中的注意事項確定不能減小實驗誤差的選項．
（2）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度．
（3）根據(jù)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(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合速度時間公式求出拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的運(yùn)動時間，從而得出拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的水平位移和豎直位移，確定拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

解答 解：（1）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，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽不一定需要光滑，故B錯誤，C正確．
D、小球運(yùn)動時，不能與木板上的白紙相接觸，防止由于摩擦改變小球的運(yùn)動軌跡，故D正確．
本題選擇不能減小實驗誤差的，故選：B．
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{0.1}{10}}s=0.1s$，則小球平拋運(yùn)動的初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×0.1}{0.1}m/s=2m/s$．
（3）b點(diǎn)的豎直分速度${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{0.3}{0.2}m/s=1.5m/s$，則拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的時間t=$\frac{{v}_{yb}}{g}=\frac{1.5}{10}s=0.15s$，
拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的水平位移x_b=v₀t=2×0.15m=0.3m=30cm，則拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)x=20-30cm=-10cm，
拋出點(diǎn)到b點(diǎn)的豎直位移${y}_=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.1{5}^{2}m=0.1125m$=11.25cm，則拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)y=10-11.25cm=-1.25cm．
故答案為：（1）B   （2）2  （3）（-10cm，-1.25cm）

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和推論靈活求解，難度中等．