Question

13．回答“研究平拋運(yùn)動”的有關(guān)問題
（1）在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動，通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動的軌跡．為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上ABDF．
（A）通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端切線保持水平       （B）每次必須由靜止釋放小球
（C）記錄小球經(jīng)過不同高度的位置時，每次必須嚴(yán)格地等距離下降
（D）固定白紙的木板必須調(diào)節(jié)成豎直       （E）每次釋放小球的位置必須不同
（F）要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
（G）將球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
（2）某學(xué)生在做“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，忘記記下小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)位置，0為物體運(yùn)動一段時間后的位置，取為坐標(biāo)原點(diǎn)，平拋的軌跡如圖示，根據(jù)軌跡的坐標(biāo)求出物體做平拋運(yùn)動的初速度為V₀=1 m/s，拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為（-10cm，-5cm）．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）小球做平拋運(yùn)動，必須保證斜槽末端切線水平；實(shí)驗(yàn)過程中要保證小球每次做平拋運(yùn)動的初速度相同，每次應(yīng)從斜槽的同一位置由靜止釋放小球；在白紙上記錄記錄小球的運(yùn)動路徑時，不必要等高度下降；
（2）平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，根據(jù)豎直方向上△y=gT²，求出時間間隔，再根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動求出初速度．
求出B點(diǎn)在豎直方向上的速度，即可求出運(yùn)動的時間和b點(diǎn)速度，從而求出此時小球水平方向和豎直方向上的位移，即可求出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

解答 解：A、通過調(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．故A正確．
B、因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動的軌跡，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正確，E錯誤．
C、因平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，在相同時間里，位移越來越大，因此木條（或凹槽）下降的距離不應(yīng)是等距的，故C錯誤．
D、做平拋運(yùn)動的物體在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動，固定白紙的木板必須調(diào)節(jié)成豎直，故D正確；
F、要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些，故F正確；
G、將球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上后，取下紙，平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來，故F錯誤；
故選：ABDF
（2）在豎直方向上△y=gT²，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=0.1s．則小球平拋運(yùn)動的初速度v₀=$\frac{x}{T}=\frac{0.1}{0.1}$m/s=1m/s．
（2）A點(diǎn)在豎直方向上的分速度v_Ay=$\frac{{y}_{OB}}{2T}=\frac{0.4}{0.2}$=2m/s，則運(yùn)動的時間t=$\frac{{v}_{Ay}}{g}$=0.2s．
水平方向上的位移x₁=vt=0.2m，豎直方向上的位移y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$=0.2m．
所以開始做平拋運(yùn)動的位置坐標(biāo)x=0.1-0.2=-0.1m=-10cm，y=0.15-0.2m=-0.05m=-5cm，即坐標(biāo)為（-10cm，-5cm）
故答案為：（1）ABDF；（2）1；（-10cm，-5cm）

點(diǎn)評 研究平拋運(yùn)動的方法是把平拋運(yùn)動分解到水平方向和豎直方向去研究，水平方向做勻速直線運(yùn)動，豎直方向做自由落體運(yùn)動，兩個方向上運(yùn)動的時間相同，根據(jù)平拋運(yùn)動基本公式解題，本題難度適中．