Question

某同學設計了一個探究平拋運動特點的實驗裝置，在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運動．在鋼球拋出后經(jīng)過的地方水平放置一塊木板（還有一個用來調(diào)節(jié)木板高度的支架，圖中未畫出），木板上放一張白紙，白紙上有復寫紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點．桌子邊緣鋼球經(jīng)過的地方掛一條鉛垂線．
①已知平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，在此前提下，要探究鋼球水平方向分運動的特點，還需要

刻度尺

（填寫實驗器材名稱）
②完成下列主要探究步驟：
a．木板分別置于桌面下方距離桌面h、

4h

…處，讓鋼球每次從斜面上的同一位置無初速滾下，鋼球撞擊木板，在白紙上留下痕跡；
b．依次測量球痕中心到鉛垂線的水平距離x₁、x₂、x₃…，若滿足x₁：x₂：x₃…=

1：2：3

，則表明鋼球做平拋運動的水平分運動是勻速直線運動．
③若小球經(jīng)過的斜面和桌面均不光滑，對探究結(jié)果有無影響？答：

無影響

．

Answer 1

分析：根據(jù)平拋運動的實驗原理以及實驗方法可以得出實驗中需要的器材及實驗數(shù)據(jù)處理的問題．

解答：解：①因為需要測量豎直方向和水平方向的位移，則需要刻度尺；
②a平拋運動豎直方向上的運動時初速度為零的勻變速直線運動，相鄰相等時間內(nèi)的位移之比為1：3
，調(diào)節(jié)水平板距桌面的距離，使兩次實驗中小球下落高度之比為1：4，故木板分別置于桌面下方距離桌面h、4h、處
b、兩次實驗小球從斜面同一位置無初速度釋放，所以平拋運動的初速度相同，設為v₀，
小球在豎直方向上自由落體運動，則有：h=

1

2

g

t

2 1

，解得t₁=

2h g

4h=

1

2

g

t

2 2

，解得t₂=2

2h g

9h=

1

2

g

t

2 3

，解得t₃=3

2h g

若水平方向做勻速直線運動，則有：

x1

t1

=

x2

t2

=

x3

t3

，解得：x₁：x₂：x₃…=1：2：3…
③要求小球從同一位置靜止釋放，故小球每次滑到斜面末端時速度相同，斜面是否光滑不影響實驗
故答案為：刻度尺； 4h； 1：2：3…；無影響

點評：本題不但考查了實驗的操作，而且考查了平拋運動的規(guī)律，對學生的知識的綜合應用要求比較高．