Question

19．圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖

（1）下列說(shuō)法正確的是AC
A．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平       
B．每次釋放小球的位置可以不同
C．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下         
D．記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E．斜槽必須光滑
（2）圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為1.6m/s（g=9.8m/s²）
（3）在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每個(gè)格的邊長(zhǎng)L=5cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球在運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為1.5m/s，B點(diǎn)的豎直分速度為2m/s，拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的水平距離15cm，拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直距離5cm（g=10m/s²）

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)豎直位移，結(jié)合位移時(shí)間公式求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)水平位移和時(shí)間求出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．
（3）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)間間隔求出初速度的大小，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的豎直分速度．根據(jù)速度時(shí)間公式求出拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間，從而得出拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離和豎直距離，求出拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直位移和水平位移．

解答 解：（1）A、為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，故A正確．
B、為了保證小球每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小相等，應(yīng)使小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽不一定需要光滑，故B錯(cuò)誤，C正確，E錯(cuò)誤．
D、記錄小球位置用的鉛筆不需要每次嚴(yán)格地等距離下降，故D錯(cuò)誤．
故選：AC．
（2）根據(jù)y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.196}{9.8}}s=0.2s$，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度${v}_{0}=\frac{x}{t}=\frac{0.32}{0.2}m/s=1.6m/s$．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\frac{0.15}{0.1}m/s=1.5m/s$．
B點(diǎn)的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{8L}{2T}=\frac{8×0.05}{0.2}m/s=2m/s$．
從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間$t=\frac{{v}_{yB}}{g}=\frac{2}{10}s=0.2s$，
則拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的水平位移x_B=v₀t=1.5×0.2m=0.3m=30cm，
拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的豎直位移${y}_{B}=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.04m=0.2m=20cm$，
所以拋出點(diǎn)距離A點(diǎn)的水平距離x_A=x_B-3L=30cm-15cm=15cm，拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的豎直距離y_A=y_B-3L=20cm-15cm=5cm．
故答案為：（1）AC，（2）1.6，（3）1.5，2，15，5．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(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，難度不大．