Question

14．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）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B．
A．秒表    B．重垂線   C．天平   D．彈簧秤
②可引起實(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(duì)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)：
（2）某同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖所示的“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0.98$\sqrt{2}$ m/s（g=9.8m/s²）

Answer 1

分析 保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，了解作圖法處理數(shù)據(jù)的注意事項(xiàng)，明確該實(shí)驗(yàn)的具體操作；根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，熟練應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)中的基本規(guī)律來解決平拋運(yùn)動(dòng)問題．

解答 解：（1）①在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要重錘線，確保小球拋出是在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)．故B正確．
故選：B．
②A、安裝斜槽時(shí)，斜槽末端切線方向不水平，則小球不是做平拋運(yùn)動(dòng)，一定會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差；
B、確定Oy軸時(shí)，沒有用重垂線，則坐標(biāo)軸不能保證豎直，會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差；
C、斜槽不是絕對(duì)光滑的，有一定摩擦不會(huì)影響，只要保證小球每次從靜止由同一高度釋放即可，故C不會(huì)有實(shí)驗(yàn)誤差；
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(huì)引起讀數(shù)時(shí)的相對(duì)誤差較大，故應(yīng)在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O點(diǎn)較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來計(jì)算初速度，D會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差；
故選：ABD
（2）豎直方向，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論：△y=gT²
得：T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.049}{9.8}}$=0.1s
則f=$\frac{1}{T}$=10Hz
小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{x}{T}=\frac{2×0.049}{0.1}$=0.98m/s，
b點(diǎn)豎直方向速度${v}_{by}=\frac{{h}_{ac}}{2T}=\frac{4×0.049}{0.2}=0.98m/s$，
則b點(diǎn)速度為${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{by}}^{2}}$=$0.98\sqrt{2}m/s$．
故答案為：（1）①B；②ABD；（3）10，0.98，0.98$\sqrt{2}$

點(diǎn)評(píng) 在實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)是關(guān)鍵，同時(shí)讓學(xué)生知道描點(diǎn)法作圖線方法；解決平拋實(shí)驗(yàn)問題時(shí)，要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，注意運(yùn)動(dòng)學(xué)基本規(guī)律的應(yīng)用．