Question

16．利用如圖1所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

（1）下列關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是AC
A．鋼球每次從同一位置釋放，這樣保證鋼球每次拋出的初速度相同
B．在實(shí)驗(yàn)中設(shè)法描出鋼球軌跡上的多個(gè)點(diǎn)，然后用折線(xiàn)連接就可以得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡
C．實(shí)驗(yàn)中必須要求斜槽末端水平        
D．該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差主要是因?yàn)樾辈鄞植?br />（2）如圖2所示，在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)l=1.25cm．若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置為圖中的a、b、c、d幾點(diǎn)，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v₀=2$\sqrt{gl}$（用l和g表示），其值是0.7m/s，小球在b點(diǎn)的速率是0.875m/s．（取g=9.8m/s²）

Answer 1

分析 （1）研究平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，使每次小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，做平拋運(yùn)動(dòng)，小球與斜槽之間的摩擦對(duì)測(cè)量的結(jié)果準(zhǔn)確性沒(méi)有影響；平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)；
（2）平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，對(duì)于豎直方向根據(jù)△y=gT²求出時(shí)間單位T．對(duì)于水平方向由公式v₀=$\frac{x}{t}$ 求出初速度．由a、c間豎直方向的位移和時(shí)間求出b點(diǎn)豎直方向的分速度，運(yùn)用速度的合成，求解b的速率．

解答 解：（1）A、要保證小球的初速度相同，小球每次從斜槽上開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的位置必須相同，故A正確；
B、在實(shí)驗(yàn)中設(shè)法描出鋼球軌跡上的多個(gè)點(diǎn)，然后用光滑的曲線(xiàn)連接就可以得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，不能用折線(xiàn)，故B錯(cuò)誤；
C、為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，安裝斜槽時(shí)其末端切線(xiàn)必須水平，故C正確．
D、本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用描跡法，畫(huà)出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，求出初速度，小球與斜槽之間的摩擦對(duì)測(cè)量的結(jié)果準(zhǔn)確性沒(méi)有影響，故D錯(cuò)誤．
故選：AC
（2）設(shè)相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T(mén)
豎直方向：2l-l=gT²，得到T=$\sqrt{\frac{l}{g}}$
水平方向：v₀=$\frac{2l}{T}$=2$\sqrt{gl}$
代入數(shù)據(jù)解得v₀=0.7m/s
b點(diǎn)豎直方向分速度v_y=$\frac{l+2l}{2T}$=$\frac{3l}{2T}$
b點(diǎn)的速率為：v_b=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$
代入解得：v_b=0.875m/s
故答案為：（1）AC；（2）2$\sqrt{gl}$，0.7m/s，0.875m/s．

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵掌握實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，應(yīng)知道實(shí)驗(yàn)的原理、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，即可正確解題，掌握平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律；同時(shí)本題是頻閃照片問(wèn)題，頻閃照相每隔一定時(shí)間拍一次相，關(guān)鍵是抓住豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，由△y=aT²求時(shí)間單位．