Question

16．在做“研究平拋物體運動”的實驗中，
（1）引起實驗誤差的原因是ABD（多選）．
A．小球運動時與白紙相接觸
B．確定Oy軸時，沒有用重垂線
C．斜槽不是絕對光滑的，有一定摩擦
D．根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線上取作計算的點離原點O較近圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖．

（2）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋初速度相同．
（3）圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為1.6m/s（g=9.8m/s²）
（4）在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為1.5m/s；B點的豎直分速度為2m/s（g=10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）平拋運動的條件是水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動，無論是影響水平方向的運動，還是影響豎直方向上的運動，都會引起實驗誤差；
（2）平拋運動的初速度一定要水平，因此為了獲得水平的初速度安裝斜槽軌道時要注意槽口末端要水平；同時為了保證小球每次平拋的軌跡都是相同的，要求小球平拋的初速度相同；
（3）O點為平拋的起點，水平方向勻速x=v₀t，豎直方向自由落體$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}$，據(jù)此可正確求解；
（4）根據(jù)豎直方向運動特點△h=gt²，求出物體運動時間，然后利用水平方向物體做勻速運動，可以求出其水平速度大小，利用勻變速直線運動的推論可以求出B點的豎直分速度大小．

解答 解：（1）A、實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，故A正確；
B、確定Oy軸時，沒有用重錘線，就不能調(diào)節(jié)斜槽末端切線水平，故B正確；
C、只要讓它從同一高度、無初速開始運動，在相同的情形下，即使球與槽之間存在摩擦力，仍能保證球做平拋運動的初速度相同，因此，斜槽軌道不必要光滑，故C錯誤；
D、根據(jù)曲線計算平拋運動的初速度時，在曲線上取作計算的點離原點O較遠(yuǎn)，可以減小偶然誤差，故D正確．
故選：ABD
（2）平拋運動的初速度一定要水平，因此為了獲得水平的初速度安裝斜槽軌道時要注意槽口末端要水平，為了保證小球每次平拋的軌跡都是相同的，這就要求小球平拋的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能從同一位置靜止釋放．
（3）由于O為拋出點，所以根據(jù)平拋運動規(guī)律有：
x=v₀t
$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}$
將x=32cm，y=19.6cm，代入解得：v₀=1.6m/s．
（4）由圖可知，物體由A→B和由B→C所用的時間相等，且有：
△y=gT²，由圖可知△y=2L=10cm，代入解得，T=0.1s
x=v₀T，將x=3L=15cm，代入解得：v₀=1.5 m/s，
豎直方向自由落體運動，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度有：
v_By=$\frac{{h}_{AC}}{2T}$=2 m/s．
故答案為：（1）ABD；
（2）水平，初速度相同；
（3）1.6m/s；
（4）1.5，2

點評 本題不但考查了平拋運動的規(guī)律，還靈活運用了勻速運動和勻變速運動的規(guī)律，是一道考查基礎(chǔ)知識的好題目．