Question

【題目】在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了測(cè)量小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，實(shí)驗(yàn)用如圖所示的裝置。實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟如下：

(ⅰ)在一塊平木板上釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙，將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前，木板與槽口之間有一段初始距離d，并保持板面與軌道末端的水平段垂直。

(ⅱ)使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡A

(ⅲ) 將木板沿水平方向向右平移一段動(dòng)距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡B

(ⅳ)將木板再水平向右平移相同距離x，使小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，再在白紙上得到痕跡C

(ⅴ)測(cè)得A、B、C三點(diǎn)距地面的高度為y1、y2、y3，已知當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?/span>g。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是_______

A．斜槽軌道必須盡可能光滑

B．每次小球均須由靜止釋放

C．每次釋放小球的位置可以不同

D．步驟(ⅰ) 初始距離d必須與步驟(ⅲ)中距離x相等

(2)根據(jù)上述直接測(cè)量的量和已知的物理量可以得到小球平拋的初速度大小的表達(dá)式為v0＝________。(用題中所給字母表示)

(3)某同學(xué)做進(jìn)一步的研究，改變小球釋放的初始位置的高度h，每改變一次高度，重復(fù)上述步驟(ⅰ)-(ⅴ)(其它條件不變)，并記錄每次的h、y1、y2、y3。在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出、、圖象。根據(jù)你的分析，下列哪個(gè)圖最接近該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果______（圖中直線a表示圖象，直線b表示圖象，直線c表示圖象）。

Answer 1

【答案】 B C

【解析】根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．

（1）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，斜槽軌道不需要光滑，故A錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤，B正確，步驟(ⅰ) 初始距離d必須與步驟(ⅲ)中距離x無(wú)關(guān)，只要保證，連續(xù)水平移動(dòng)的位移x相等即可，故D錯(cuò)誤。

（2）在豎直方向上， ；水平方向上 ，可得小球平拋的初速度。

（3）設(shè)小球離地高度為，小球平拋運(yùn)動(dòng)階段水平位移為 ，距離地面高度為，小球從斜槽的由h處?kù)o止釋放，忽略摩擦力的影響，，由以上分析可得，當(dāng)由木板水平向右平移時(shí)，對(duì)逐漸變大，圖象斜率變小，故C正確。