Question

1．在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)描點(diǎn)法畫(huà)出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．

（1）關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，
①除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是BE．
A．秒表 B．坐標(biāo)紙C．天平D．彈簧秤  E．重垂線
②引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因是ABD
A．安裝斜槽時(shí)，斜槽末端切線方向不水平
B．確定Oy軸時(shí)，沒(méi)有用重垂線
C．斜槽不是絕對(duì)光滑的，有一定摩擦
D．根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)，在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較近
③某同學(xué)用如圖3所示的裝置，進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：
兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球 P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v₀相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v₀同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出．僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）某同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖2所示的“小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的閃光照片的一部分，圖中每個(gè)背景方格的邊長(zhǎng)均為4.90cm．那么拍攝照片時(shí)所用閃光頻率是10Hz，小球平拋的初速度為0.98m/s．（ g=9.8m/s²）（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 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，了解作圖法處理數(shù)據(jù)的注意事項(xiàng)，明確該實(shí)驗(yàn)的具體操作；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，熟練應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)中的基本規(guī)律來(lái)解決平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題；兩個(gè)小鐵球能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出，可以看到P、Q兩球相碰．可知小球P在水平方向上的運(yùn)動(dòng)情況與Q球的運(yùn)動(dòng)情況相同．

解答 解：（1）①在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要坐標(biāo)紙與重錘線，確保小球拋出是在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)．故BE正確．
故選：BE．
②A、安裝斜槽時(shí)，斜槽末端切線方向不水平，則小球不是做平拋運(yùn)動(dòng)，一定會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差；
B、確定Oy軸時(shí)，沒(méi)有用重垂線，則坐標(biāo)軸不能保證豎直，會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差；
C、斜槽不是絕對(duì)光滑的，有一定摩擦不會(huì)影響，只要保證小球每次從靜止由同一高度釋放即可，故C不會(huì)有實(shí)驗(yàn)誤差；
D、根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)，在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較近，會(huì)引起讀數(shù)時(shí)的相對(duì)誤差較大，故應(yīng)在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來(lái)計(jì)算初速度，D會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差；
故選：ABD
③根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，P球從M點(diǎn)平拋，而Q球從N點(diǎn)在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，二者運(yùn)動(dòng)軌跡雖然不同，但是水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，因此P球會(huì)砸中Q球；可知平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）豎直方向，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：△y=gT²
得：T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.049}{9.8}}$=0.1s
則f=$\frac{1}{T}$=10Hz
小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{2×0.049}{0.1}$=0.98m/s，
b點(diǎn)豎直方向速度v_by=$\frac{{h}_{ac}}{2T}$=$\frac{4×0.049}{0.2}$=0.98m/s，
則b點(diǎn)速度為v_b=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{by}^{2}}$=0.98m/s．
故答案為：（1）①BE；  ②ABD； ③平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)；
（2）10，0.98．

點(diǎn)評(píng) 在實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)是關(guān)鍵，同時(shí)讓學(xué)生知道描點(diǎn)法作圖線方法；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)，注意運(yùn)動(dòng)學(xué)基本規(guī)律的應(yīng)用．