Question

4．在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．
（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)的前面字母填在橫線(xiàn)上：ce．
（a）通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端稍微傾斜一定角度
（b）每次釋放小球的位置必須不同
（c）每次必須由靜止釋放小球
（d）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降
（e）小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
（f）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線(xiàn)
（2）如圖所示是在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中記錄的一段軌跡．已知物體是從原點(diǎn)O水平拋出，經(jīng)測(cè)量C點(diǎn)的坐標(biāo)為（60，45）．則平拋物體的初速度v₀=2米/秒，物體經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度V_B=2$\sqrt{2}$米/秒．

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐��?huà)同一運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線(xiàn)．
（2）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，取OC過(guò)程，根據(jù)豎直方向上y=$\frac{1}{2}$gt²，求出時(shí)間，再根據(jù)水平方向上的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)求出初速度．根據(jù)水平位移求出相等的時(shí)間間隔，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出B點(diǎn)豎直方向上的瞬時(shí)速度，根據(jù)平行四邊形定則求出合速度的大�。�

解答 解：（1）a、通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)．故a錯(cuò)誤．
bc、因?yàn)橐��?huà)同一運(yùn)動(dòng)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錯(cuò)誤，c正確．
d、因平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間里，位移越來(lái)越大，因此木條（或凹槽）下降的距離不應(yīng)是等距的，故d錯(cuò)誤．
e、只要從斜槽軌道拋出后，做平拋運(yùn)動(dòng)即可，與是否光滑無(wú)關(guān)，故e正確；
f、將球經(jīng)過(guò)不同高度的位置記錄在紙上后，取下紙，平滑的曲線(xiàn)把各點(diǎn)連接起來(lái)，故f錯(cuò)誤；
故選：ce．
（2）取OC過(guò)程，根據(jù)豎直方向上y=$\frac{1}{2}$gt²
得：t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}$=0.3s
則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.6}{0.3}$m/s=2m/s．
相等的時(shí)間間隔T=$\frac{x′}{{v}_{0}}$=$\frac{0.2}{2}$=0.1s．
C點(diǎn)豎直方向上的分速度v_yc=gt=3m/s，則B點(diǎn)豎直方向上的分速度v_yB=v_yc-gT=2m/s．
則v_B=$\sqrt{{2}^{2}+{2}^{2}}$=2$\sqrt{2}$m/s；
故答案為：（1）ce；（2）2；2$\sqrt{2}$．

點(diǎn)評(píng) 解決平拋實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí)，要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．在平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究活動(dòng)中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對(duì)探究原理的理解．
解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．