Question

11．在用圖1所示的實驗裝置做“探究平拋物體的運動規(guī)律”的實驗中
（1）實驗時除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、重垂線之外，下列器材中還需要的器材是A（填字母）．
A．坐標(biāo)紙    B．溫度計    C．電流表     D．電壓表
（2）實驗中，下列說法正確的是BD（填字母）
A．斜槽軌道必須光滑
B．斜槽軌道末端切線必須調(diào)至水平
C．應(yīng)使小球每次都從斜槽上不同位置由靜止開始滑下
D．要使描出的軌跡更好地反映真實運動，記錄的點應(yīng)適當(dāng)多一些
（3）某同學(xué)在坐標(biāo)紙上描出小球平拋運動中的幾個位置如圖2中的A、B、C、D所示，圖中每個小方格的邊長為L=1.25cm，g=9.8m/s²  則利用以上數(shù)據(jù)可求得：
①小球做平拋運動的初速度大小為0.7m/s．
②小球運動到D點時的豎直分速度大小為1.225m/s．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)該試驗的實驗原理和實驗的具體操作可以正確選擇所需器材；
（2）在實驗中要畫出平拋運動軌跡，必須確保小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道末端一定要水平，同時斜槽軌道要在豎直面內(nèi)．要畫出軌跡，需要確定很多點，因此為了保證每次軌跡相同，要求小球小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下；
（3）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出小球拋出的初速度．
根據(jù)豎直方向上某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度．

解答 解：（1）做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、游標(biāo)卡尺、斜槽、鉛筆、圖釘之外，還需要的是器材是坐標(biāo)紙、重垂線．坐標(biāo)紙除能更準(zhǔn)確確定位置外，還能讀出某點坐標(biāo)，使作圖更準(zhǔn)確；重垂線的作用是確保坐標(biāo)紙是在豎直面內(nèi)，使其與小球運動平面平行，確保軌跡為平拋運動軌跡，故A正確，BCD錯誤．
（2）為了能畫出平拋運動軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的．同時要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運動軌跡上的幾個點，然后將這幾個點平滑連接起來，故AC錯誤，BD正確．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=L=gT²得，相等的時間間隔T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.0125}{10}}$s=0.035s，
則小球的初速度v₀=$\frac{2L}{T}$=$\frac{2×0.0125}{0.035}$m/s=0.7m/s．
小球經(jīng)B點時的豎直分速度大小v_yB=$\frac{3L}{2T}$=$\frac{3×0.0125}{2×0.035}$m/s=0.536m/s
因此小球運動到D點時的豎直分速度大小為v_yD=v_yB+g•2T，
代入數(shù)據(jù)，解得：v_yD=1.225m/s；
故答案為：（1）A； （2）BD；（3）①0.7，②1.225，

點評 明確實驗原理即可知道所需要器材；在實驗中如何實現(xiàn)讓小球做平拋運動是關(guān)鍵，同時讓學(xué)生知道描點法作圖線方法：由實驗數(shù)據(jù)得來的點，進行平滑連接起來
．解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和推論靈活求解．