Question

12．圖甲是“研究平拋物體運動”的實驗裝置圖，通過描點畫出平拋小球的運動軌跡．

（1）以下是實驗過程中的一些做法，其中合理的有AC．
A．調(diào)整斜槽軌道，使其末端保持水平
B．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇
C．每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放
D．為描出小球的運動軌跡，描繪的點可以用折線連接
（2）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標(biāo)原點，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖乙中y-x²圖象能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是C．
（3）圖丙是某同學(xué)根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋的起點，在軌跡上任取兩點A、B，測得A、B兩點豎直坐標(biāo)y₁為5.0cm、y₂為45.0cm，A點水平坐標(biāo)x₁為20.0cm．則平拋小球的初速度v₀大小為2.0m/s，小球在B點的速度v_B大小為$\sqrt{13}$m/s（結(jié)果保留根號，g取10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理和注意事項確定正確的操作步驟．
（2）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，結(jié)合運動學(xué)公式得出y與x的關(guān)系式，從而確定正確的圖線．
（3）根據(jù)A點的豎直位移求出平拋運動的時間，結(jié)合水平位移和時間求出初速度，根據(jù)速度位移公式求出B點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出小球在B點的速度．

解答 解：（1）A、為了保證小球的初速度水平，斜槽末端需保持水平，故A正確．
B、為了保證小球每次平拋運動的初速度相等，讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，故B錯誤，C正確．
D、為描出小球的運動軌跡，描繪的點用平滑曲線連接，故D錯誤．
故選：AC．
（2）根據(jù)y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，x=v₀t得，y=$\frac{1}{2}g\frac{{x}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$，可知y與x²的圖線是過原點的傾斜直線，故選：C．
（3）根據(jù)${y}_{1}=\frac{1}{2}g{{t}_{1}}^{2}$得，${t}_{1}=\sqrt{\frac{2{y}_{1}}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，則小球的初速度${v}_{0}=\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}=\frac{0.20}{0.1}=2.0m/s$，B點的豎直分速度${v}_{yB}=\sqrt{2g{y}_{2}}=\sqrt{2×10×0.45}$m/s=3.0m/s，則B點的速度${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}=\sqrt{4+9}$m/s=$\sqrt{13}$m/s．
故答案為：（1）AC，（2）C，（3）2.0，$\sqrt{13}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理和注意事項，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)公式靈活求解．