Question

18．在《研究平拋物體的運動》的實驗中
（1）每一次都應(yīng)使小球從斜槽上的同一固定位置無初速釋放，目的是保證小球平拋時有相同的初速度；
（2）下列哪些因素會使實驗的誤差增大BC
A．小球與斜槽之間有摩擦
B．安裝斜槽時其末端切線不水平
C．建立坐標(biāo)系時以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點
D．根據(jù)曲線計算平拋物體的初速度時，所選的點離坐標(biāo)原點較遠(yuǎn)
（3）某同學(xué)得到的曲線如圖所示，a、b、c三點的位置在圖上已標(biāo)出，則小球的初速度為2m/s．

Answer 1

分析 （1）為保證小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，為了使小球平拋運動的初速度相等，則每次從斜槽的同一位置由靜止釋放；
（2）該實驗成功的關(guān)鍵是：確保小球水平拋出，而且在運動過程中，水平方向的運動和豎直方向上的運動盡量不要受到影響，否則水平方向不是勻速豎直方向也不是自由落體；
（3）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，可知ab、bc的時間間隔相等，根據(jù)豎直方向上做自由落體運動，運用△y=gT²求出相鄰兩點間的時間間隔．根據(jù)水平方向上的運動，運用v₀=$\frac{x}{T}$ 求出平拋運動的初速度．

解答 解：（1）每一次都應(yīng)使小球從斜槽上某一固定的位置無初速滑下，目的是保證小球的初速度相等．
（2）A、小球與斜槽之間的摩擦不影響平拋運動的初速度，不影響實驗．故A錯誤．
B、安裝斜槽末端不水平，則初速度不水平，使得小球的運動不是平拋運動，使得實驗的誤差增大．故B正確．
C、建立坐標(biāo)系時，因為實際的坐標(biāo)原點為小球在末端時球心在白紙上的投影，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點，使得測量誤差增大．故C正確．
D、根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線上取作計算的點離原點O較遠(yuǎn)，可以減小誤差．故D錯誤．
故選：BC．
（3）在豎直方向上有：△y=gT²，解得T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{10×1{0}^{-2}}{10}}$s=0.1s．
平拋運動的初速度v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{20×1{0}^{-2}}{0.1}$m/s=2m/s．
故答案為：（1）小球平拋時有相同的初速度；（2）BC； （3）2．

點評 考查實驗的原理以及實驗注意的事項，而解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運動的規(guī)律，會靈活運用運動學(xué)公式進(jìn)行求解．