Question

8．“研究平拋物體的運動”的實驗裝置如圖1所示．

（1）實驗時，除了木板、小球、游標卡尺、斜槽、鉛筆、坐標紙、圖釘之外，下列器材中還需要的是D．
A．彈簧秤   B．秒表     C．天平      D．重垂線
（2）為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填寫在橫線上AC．
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平
B．每次釋放小球的位置可以不同
C．每次必須由靜止開始釋放小球
D．斜槽軌道必須光滑
（3）如圖2所示，是一位同學通過實驗得到小球做平拋運動的軌跡，請您幫助該同學算出小球做平拋運動的初速度大小1.4m/s，小球經(jīng)過B點時豎直向上的速度大小為3.5m/s．（g取10m/s²）（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理確定所需測量的物理量，從而確定所需的器材．
（2）根據(jù)實驗的原理和操作中的注意事項確定正確的操作步驟．
（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）該實驗不需要測量小球的質(zhì)量，所以不需要彈簧秤、天平，不需要測量小球的運動時間，所以不需要秒表．實驗中需要重錘線，確保小球拋出后是在豎直面內(nèi)運動．故選：D．
（2）A、實驗中為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)斜槽的末端保持水平，故A正確．
B、為了保證小球的初速度相等，每次從斜槽的同一位置由靜止釋放小球，斜槽軌道不一定需要光滑，故B、D錯誤，C正確．
故選：AC．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{0.2}{10}}=\frac{\sqrt{2}}{10}s$，則初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=\frac{0.2}{\frac{\sqrt{2}}{10}}=\sqrt{2}m/s≈1.4m/s$．
B點的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{{y}_{AC}}{2T}=\frac{1}{\frac{\sqrt{2}}{5}}≈3.5m/s$．
故答案為：（1）D，（2）AC，（3）1.4，3.5．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道實驗的原理以及操作中的注意事項，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)合運動學公式和推論進行求解．