Question

13．（1）在探究平拋運動的規(guī)律時，可以選用圖甲所示的各種裝置圖，以下操作合理的是BD
A、選用裝置1研究平拋運動豎直分運動，應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時落地
B、選用裝置2時，要獲得穩(wěn)定的細水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要低于水面
C、選用裝置3時，要獲得鋼球的平拋軌跡，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球
D、除上述裝置外，也能用數(shù)碼照相機拍攝鋼球做平拋運動的每秒十幾幀至幾十幀的照片，獲得平拋軌跡．

（2）研究平拋物體的運動，在安裝實驗裝置的過程中，斜面末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是B
A、保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小
B、保證小球飛出時，初速度水平
C、保證小球在空中運動的時間每次都相等
D、保證小球運動的軌道是一條拋物線
（3）如圖乙所示為一小球做平拋運動閃光照片的一部分，圖中背景格的邊長均為5cm，如果g取10m/s²，
求：①閃光頻率是10Hz；
②小球運動的水平分速度的大小是1.5m/s；
③小球經(jīng)過B點時速度的大小是2.5m/s．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)研究平拋運動的原理出發(fā)分析研究方法是否合理．
（2）斜槽的末端水平的目的是保證小球飛出時初速度水平．
（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，從而得出閃光的頻率；根據(jù)水平位移和時間間隔求出水平分速度；根據(jù)某段時間內(nèi)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，結(jié)合平行四邊形定則求出B點的速度大小．

解答 解：（1）A、選用裝置圖1研究平拋物體豎直分運動，應(yīng)該是聽聲音的方法判斷小球是否同時落地，故A錯誤；
B、A管內(nèi)與大氣相通，為外界大氣壓強，A管在水面下保證A管上出口處的壓強為大氣壓強．因而另一出水管的上端口處壓強與A管上出口處的壓強有恒定的壓強差，保證另一出水管出水壓強恒定，從而水速度恒定．如果A管上出口在水面上則水面上為恒定大氣壓強，因而隨水面下降，出水管上口壓強 降低，出水速度減�。�故B正確；
C、選用裝置圖3要獲得鋼球的平拋軌跡，每次一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球，這樣才能保證初速度相同，故C錯誤；
D、用數(shù)碼照相機拍攝時曝光時間的固定的，所以可以用來研究平拋運動，故D正確．
故選：BD．
（2）研究平拋物體的運動，在安裝實驗裝置的過程中，斜面末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是保證小球飛出時初速度水平．故選：B．
（3）①在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，
則閃光的頻率f=$\frac{1}{T}=\frac{1}{0.1}Hz=10Hz$．
②平拋運動的水平分速度${v}_{x}=\frac{3L}{T}=\frac{0.15}{0.1}m/s=1.5m/s$．
③B點的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{8L}{2T}=\frac{0.4}{0.2}m/s=2m/s$，則B點的速度${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yB}}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+4}$m/s=2.5m/s．
故答案為：（1）BD；（2）B；（3）①10；②1.5；③2.5

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)公式和推論靈活求解．