Question

1．小張同學(xué)采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)下列哪些操作是必須的？AC（填序號(hào)）
A．將斜槽軌道的末端調(diào)成水平
B．用天平稱出小球的質(zhì)量
C．每次都要讓小球從同一位置由靜止開始運(yùn)動(dòng)
（2）在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為減小空氣阻力對(duì)小球的影響．選擇小球時(shí)，應(yīng)選擇下列的A
A．實(shí)心小鐵球           B．空心鐵球
C．實(shí)心小木球           D．以上三種球都可以
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)小張同學(xué)忘記在白紙上記錄小球拋出點(diǎn)的位置，于是他根據(jù)實(shí)驗(yàn)中記錄的點(diǎn)跡描出運(yùn)動(dòng)軌跡曲線后，在該段曲線上任取水平距離均為△x=20.00cm的三點(diǎn)A．B．C，如圖2所示，其中相鄰兩點(diǎn)間的豎直距離分別為y₁=10.00cm，y₂=20.00cm．小球運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力忽略不計(jì)．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他計(jì)算出小球初速度v₀=2m/s．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)要求將斜槽軌道的末端調(diào)成水平，保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，只有讓小球多次從同一位置上靜止?jié)L下，才能保證小球多次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，軌跡相同；
（2）小球要做平拋運(yùn)動(dòng)，則要減小阻力的影響，在小球選擇方面要注意選擇體積小、質(zhì)量大的小球；
（3）將平拋運(yùn)動(dòng)分解到水平方向和豎直方向，根據(jù)水平和豎直方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)即可正確解答．

解答 解：（1）A、實(shí)驗(yàn)要求將斜槽軌道的末端調(diào)成水平，保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故A必須；
B、本實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，與質(zhì)量無關(guān)，故不需要測量小球的質(zhì)量，故B不需要；
C、只有讓小球多次從同一位置上靜止?jié)L下，才能保證小球多次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，軌跡相同，故C必須；
故選：AC；
（2）為了減小空氣阻力對(duì)小球的影響，要選擇體積較小質(zhì)量較大的小球，故選實(shí)心小鐵球，故A正確．
（3）在豎直方向上有：△y=gT²，則T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.2-0.1}{10}}$=0.1s
水平方向有：v₀=$\frac{△x}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$m/s=2m/s
故答案為：（1）AC； （2）A； （3）2．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)要掌握實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理等，分析小球水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，充分利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成來求解；還考查了實(shí)驗(yàn)器材的選擇原理，要減小空氣阻力的影響．