Question

1．在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，并求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)將固定有斜槽的木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，實(shí)驗(yàn)前要檢查木板是否水平，請簡述你的檢查方法．
將小球放在斜槽末端，看小球是否滾動(dòng)．
（2）關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)，
①除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是BE．
A．秒表     B．坐標(biāo)紙      C．天平     D．彈簧秤    E．重垂紙
②引起實(shí)驗(yàn)誤差的原因是ABD
A．安裝斜槽時(shí)，斜槽末端切線方向不水平     
B．確定Oy軸時(shí)，沒有用重垂線
C．斜槽不是絕對光滑的，有一定摩擦         
D．根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)，在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較近
③某同學(xué)用如圖2所示的裝置，進(jìn)行了“探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)：
兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球 P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v₀相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v₀同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出．僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（3）某同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖3所示的“小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的閃光照片的一部分，圖中每個(gè)背景方格的邊長均為4.90cm．那么拍攝照片時(shí)所用閃光頻率是10Hz，小球平拋的初速度為0.98m/s，小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為1.4m/s（g=9.8m/s²）（保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析 （1）通過將小球放在斜槽的末端，看是否滾動(dòng)判斷斜槽末端是否水平．
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理通過測量的物理量確定所需的器材．根據(jù)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)確定影響誤差的原因．
抓住P、Q兩球始終相撞，得出平拋運(yùn)動(dòng)水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．
（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時(shí)間間隔，從而得出閃光的頻率，根據(jù)水平位移和時(shí)間間隔求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，根據(jù)豎直方向上某段時(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，結(jié)合平行四邊形定則求出b點(diǎn)的速度大�。�

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)前要檢查斜槽末端是否水平，檢查方法是將小球放在斜槽末端，看小球是否滾動(dòng)確定是否水平．
（2）①在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，不需要測量時(shí)間和小球的質(zhì)量，所以不需要秒表、天平、彈簧秤，需要重錘線和坐標(biāo)紙．故選：BE．
②A、安裝斜槽時(shí)，斜槽末端切線方向水平，保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)．故A正確．
B、確定Oy軸時(shí)，沒有用重垂線，會引起實(shí)驗(yàn)的誤差．故B正確．
C、斜槽不光滑，只要保證小球從同一位置由靜止釋放，小球初速度大小相等，所以斜槽不光滑不影響實(shí)驗(yàn)的誤差．故C錯(cuò)誤．
D、根據(jù)曲線計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)，在曲線上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較近，會引起實(shí)驗(yàn)的誤差．故D正確．
故選：ABD．
③觀察到的現(xiàn)象是兩球始終相撞，知P球水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與Q球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，即平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²知，相等的時(shí)間間隔$T=\sqrt{\frac{2L}{g}}=0.1s$，拍攝照片時(shí)所用閃光頻率f=$\frac{1}{T}=10Hz$，
小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=\frac{0.098}{0.1}=0.98m/s$，
b點(diǎn)豎直方向上的分速度${v}_{yb}=\frac{4L}{2T}=0.98m/s$，
則b點(diǎn)的速度${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}=0.98\sqrt{2}m/s$=1.3m/s．
故答案為：（1）將小球放在斜槽末端，看小球是否滾動(dòng)；（2）①BE，②ABD，③平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）10，0.98，1.3

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及實(shí)驗(yàn)中的注意事項(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)公式靈活求解．