Question

12．（1）在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次從同一高度釋放沿同一軌道運動，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運動軌跡，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ACD．
A．調(diào)節(jié)斜槽末端保持水平       
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．小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
E．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線
（2）如圖所示，某同學在研究平拋運動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡以后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點（軌跡已擦去）．已知小方格紙的邊長L=2.5cm．g取10m/s²．請你根據(jù)小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：
①根據(jù)水平位移，求出小球平拋運動的初速度v₀=1m/s
②小球運動到b點的速度是1.25m/s
③從拋出點到b點所經(jīng)歷的時間是0.075s．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟．
（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．
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點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出b點的速度．
根據(jù)速度時間公式求出拋出點到b點的時間．

解答 解：（1）A、為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)斜槽的末端切線水平，故A正確．
B、為了保證小球的初速度相等，每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球，故B錯誤，C正確．
D、小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙相接觸，防止由于摩擦改變小球的運動軌跡，故D正確．
E、將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用平滑曲線連線，作出小球的運動軌跡，故E錯誤．
故選：ACD．
（2）①在豎直方向上，根據(jù)△y=L=gT²得，$T=\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{2.5×1{0}^{-2}}{10}}s=0.05s$，則初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×2.5×1{0}^{-2}}{0.05}m/s=1m/s$．
②b點的豎直分速度${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{2.5×3×1{0}^{-2}}{0.1}m/s=0.75m/s$，根據(jù)平行四邊形定則知，b點的速度${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}$=$\sqrt{1+0.7{5}^{2}}$m/s=1.25m/s．
③從拋出點到b點的時間t=$\frac{{v}_{yb}}{g}=\frac{0.75}{10}s=0.075s$．
故答案為：（1）ACD
（2）①1m/s；②1.25m/s；③0.075s

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及操作中的注意事項，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．