Question

20．（1）在做“探究平拋運(yùn)動的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動，通過描點(diǎn)法畫出小球做平拋運(yùn)動的軌跡，為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為不正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上E．
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平     B．每次釋放小球的位置必須相同
C．每次必須由靜止釋放小球           D．小球運(yùn)動時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙接觸
E．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
（2）某同學(xué)在做“探究平拋運(yùn)動的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，忘記記下小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)位置O，A為小球運(yùn)動一段時(shí)間后的位置，根據(jù)圖所示，求出小球做平拋運(yùn)動的初速度為2 m/s，拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為-20cm，縱坐標(biāo)為-5cm（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運(yùn)動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動的軌跡，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)動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線；
（2）平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，根據(jù)豎直方向上相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移求出初速度．
根據(jù)豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)豎直分速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間，從而得出B點(diǎn)距離拋出點(diǎn)的水平位移和豎直位移，得出拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)．

解答 解：（1）A、通過調(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．故A正確．
B、因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動的軌跡，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BC正確．
D、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)動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．故D正確，E錯(cuò)誤．
本題選擇錯(cuò)誤的，故選：E；
（2）根據(jù)y_BC-y_AB=gT²得：T=$\sqrt{\frac{0.25-0.15}{10}}$=0.1s，
則小球平拋運(yùn)動的初速度為：v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s．
B點(diǎn)的豎直分速度為：v_yB=$\frac{{y}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.4}{0.2}$=2m/s
根據(jù)v_yB=gt知，t=$\frac{{v}_{yB}}{g}$=$\frac{2}{10}$=0.2s．
則拋出點(diǎn)與B點(diǎn)的豎直位移為：y_B=$\frac{1}{2}$gt²=0.2m=20cm，
水平位移為：x_B=v₀t=2×0.2m=0.4m=40cm．
則拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)為：x=20-40=-20cm，y=15-20=-5cm．
故答案為：（1）E；（2）2，-20cm，-5cm．

點(diǎn)評 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)動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對探究原理的理解；解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和推論靈活求解．