Question

16．利用如圖1所示的裝置研究平拋運動的規(guī)律

（1）下列關于該實驗的說法正確的是AC
A．鋼球每次從同一位置釋放，這樣保證鋼球每次拋出的初速度相同
B．在實驗中設法描出鋼球軌跡上的多個點，然后用折線連接就可以得到平拋運動的軌跡
C．實驗中必須要求斜槽末端水平        
D．該實驗產生誤差主要是因為斜槽粗糙
（2）如圖2所示，在研究平拋物體的運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，每個小方格的邊長l=1.25cm．若小球在平拋運動途中的幾個位置為圖中的a、b、c、d幾點，則小球平拋的初速度的計算式為v₀=2$\sqrt{gl}$（用l和g表示），其值是0.7m/s，小球在b點的速率是0.875m/s．（取g=9.8m/s²）

Answer 1

分析 （1）研究平拋運動的軌跡，使每次小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，做平拋運動，小球與斜槽之間的摩擦對測量的結果準確性沒有影響；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；
（2）平拋運動豎直方向是自由落體運動，對于豎直方向根據(jù)△y=gT²求出時間單位T．對于水平方向由公式v₀=$\frac{x}{t}$ 求出初速度．由a、c間豎直方向的位移和時間求出b點豎直方向的分速度，運用速度的合成，求解b的速率．

解答 解：（1）A、要保證小球的初速度相同，小球每次從斜槽上開始運動的位置必須相同，故A正確；
B、在實驗中設法描出鋼球軌跡上的多個點，然后用光滑的曲線連接就可以得到平拋運動的軌跡，不能用折線，故B錯誤；
C、為保證小球做平拋運動，安裝斜槽時其末端切線必須水平，故C正確．
D、本實驗運用描跡法，畫出平拋運動的軌跡，求出初速度，小球與斜槽之間的摩擦對測量的結果準確性沒有影響，故D錯誤．
故選：AC
（2）設相鄰兩點間的時間間隔為T
豎直方向：2l-l=gT²，得到T=$\sqrt{\frac{l}{g}}$
水平方向：v₀=$\frac{2l}{T}$=2$\sqrt{gl}$
代入數(shù)據(jù)解得v₀=0.7m/s
b點豎直方向分速度v_y=$\frac{l+2l}{2T}$=$\frac{3l}{2T}$
b點的速率為：v_b=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$
代入解得：v_b=0.875m/s
故答案為：（1）AC；（2）2$\sqrt{gl}$，0.7m/s，0.875m/s．

點評 本題關鍵掌握實驗注意事項，應知道實驗的原理、實驗注意事項，即可正確解題，掌握平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律；同時本題是頻閃照片問題，頻閃照相每隔一定時間拍一次相，關鍵是抓住豎直方向自由落體運動的特點，由△y=aT²求時間單位．