Question

2．圖1是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過(guò)描點(diǎn)畫出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．
（1）以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中合理的有ac．
a．安裝斜槽軌道，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(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接
（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中y-x²圖象能說(shuō)明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是c．

（3）在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)只記錄了小球運(yùn)動(dòng)途中的A、B、C三點(diǎn)的位置，如圖3，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，各點(diǎn)的位置坐標(biāo)如圖所示，（g=10m/s²），則小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)是（-10，-5）（以cm為單位，答案不用寫出，注意正負(fù)號(hào)）；小球平拋的初速度為1m/s．

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，實(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．（2）平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；聯(lián)立求得兩個(gè)方向間的位移關(guān)系可得出正確的圖象．（3）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△y=gT²求出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔，根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．求出B點(diǎn)在豎直方向上的分速度，根據(jù)v_y=gt求出運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間，得出水平位移和豎直位移，從而求出拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)．

解答 解：（1）a、通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，故A正確；
bc、因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故B錯(cuò)誤，C正確；
d、用描點(diǎn)法描繪運(yùn)動(dòng)軌跡時(shí)，應(yīng)將各點(diǎn)連成平滑的曲線，不能練成折線或者直線，故D錯(cuò)誤．
故選：ac．
（2）物體在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，y=$\frac{1}{2}$gt²；水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，x=vt；
聯(lián)立可得：y=$\frac{g{x}^{2}}{2{v}^{2}}$，因初速度相同，故$\frac{g}{2{v}^{2}}$為常數(shù)，故y-x²應(yīng)為正比例關(guān)系，故c正確，abd錯(cuò)誤．
故選：c．
（3）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，
由△y=gt²可得：t=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{（0.40-0.15）-0.15}{10}}$=0.1s，
平拋運(yùn)動(dòng)的初速度：v₀=$\frac{{x}_{AB}}{t}$=$\frac{0.10}{0.1}$=1m/s；
B點(diǎn)豎直方向上的分速度：v_yB=$\frac{{y}_{AC}}{2t}$=$\frac{0.4}{2×0.1}$=2m/s，
小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間：t_B=$\frac{{v}_{yB}}{g}$=$\frac{2}{10}$=0.2s，
B點(diǎn)的水平位移x=v₀t=0.2m=20cm，
豎直位移：y=$\frac{1}{2}$gt²=0.2m=20cm，
小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（-10cm，-5cm）．
故答案為：（1）ac； （2）c； （3）（-10，-5），1．

點(diǎn)評(píng) 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)，在平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究活動(dòng)中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對(duì)探究原理的理解，提高解決問題的能力；靈活應(yīng)用平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法是解題的關(guān)鍵．