Question

6．在做“研究平拋物體的運動”實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡．
（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項填在橫線上AC．
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽末端的切線保持水平
B．實驗所用斜槽的軌道必須是光滑的
C．每次必須由靜止釋放小球，而釋放小球的位置始終相同
D．將球的位置標(biāo)在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線
（2）某同學(xué)在做實驗時，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=10cm，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖所示的a、b、c、d，則小球平拋的初速度為v₀=2m/s，小球過c點時速度的大小為5$\sqrt{41}$m/s（結(jié)果可含根式，g取10m/s²）．

Answer 1

分析 保證小球做平拋運動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因為要畫同一運動的軌跡，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，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．
平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)運動學(xué)基本公式即可求解．
根據(jù)水平位移和時間間隔求出初速度．根據(jù)豎直方向上某段時間內(nèi)的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，通過平行四邊形定則求出b點的速度．

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動．故A正確．
B、因為要畫同一運動的軌跡，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B錯誤，C正確；
D、將球經(jīng)過不同高度的位置記錄在紙上后，取下紙，平滑的曲線把各點連接起來，故D錯誤．
故選：AC．
（2）設(shè)相鄰兩點間的時間間隔為T，
豎直方向：2L-L=gT²，得到T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$s=0.1s；
水平方向：v₀=$\frac{2L}{T}$=$\frac{2×0.1}{0.1}$=2m/s；
小球通過c點的豎直分速度v_yc=$\frac{5L}{2T}$=$\frac{5×0.1}{2×0.1}$m/s=2.5m/s，
則c點的速度v_c=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{yc}^{2}}$=$\sqrt{{2}^{2}+2．{5}^{2}}$m/s=5$\sqrt{41}$m/s．
故答案為：（1）AC；（2）2.0；5$\sqrt{41}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握處理平拋運動的方法，能夠靈活運用運動學(xué)公式處理水平方向和豎直方向上的運動，關(guān)鍵是抓住豎直方向自由落體運動的特點，由△y=gT²求時間單位．