Question

15． 某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置研究小球的平拋運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟如下：
（1）在一塊平板上釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙，將其豎直正對(duì)斜槽軌道末端立于某位置；
（2）使小球從斜槽上某處由靜止釋放，小球飛出槽口后撞擊平板，在白紙上留下痕跡A；
（3）將平板沿水平方向向右平移一段距離x，再使小球從斜槽上由靜止?jié)L下，小球飛出槽口后撞擊平板，在白紙上紙留下痕跡B；
（4）再將平扳水平向右平移距離x．，使小球仍從斜槽上由靜止?jié)L下，在白紙上得到痕跡C．若測(cè)得A、B間距離為y₁；B、C間距離為y₂，已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度為g．
①根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和要求，下列說(shuō)法中上確的是CD
A．斜槽軌道必須盡可能光滑
B．每次釋放小球的位置以不同
C．每次小球均須由靜止釋放
D．槽口末端必須調(diào)整水平
②報(bào)據(jù)上述直接測(cè)量的量和已知的物理量可以得到小球平拋的初速度大小的表達(dá)式為v₀=$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$．（用題中所給字母表示）

Answer 1

分析 ①根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟．
②根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．

解答 解：①ABC、為了保證小球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽軌道不一定需要光滑，故AB錯(cuò)誤，C正確．
D、為了保證小球的初速度水平，斜槽末端需調(diào)整水平，故D正確．
故選：CD．
②在豎直方向上，根據(jù)$△y={y}_{2}-{y}_{1}=g{T}^{2}$得，T=$\sqrt{\frac{{y}_{2}-{y}_{1}}{g}}$，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}$=$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$．
故答案為：①CD，②$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及注意事項(xiàng)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解．