Question

13．在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡
（1）（多選）為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上：a、c、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不同
c、每次必須由靜止釋放小球
d、記錄小球位置用的凹槽每次必須嚴(yán)格地等距離下降
e、小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙相接觸
f、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）如圖是某同學(xué)用頻閃照相研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)拍下的照片，背景方格紙的邊長(zhǎng)為10cm，A、B、C是同一小球在頻閃照相中拍下的三個(gè)連續(xù)的不同位置時(shí)的照片，則：（g=10m/s²）
①頻閃照相相鄰閃光的時(shí)間間隔0.1s；
②小球水平拋出的初速度v₀=3m/s；
③球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)其豎直分速度大小為v_y=1.5m/s．

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線；
（2）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合豎直方向相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，通過水平位移和時(shí)間間隔求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．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)豎直方向上的分速度．

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(yùn)動(dòng)．故a正確．
   bc、因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動(dòng)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(cuò)誤，c正確．
   d、因平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，在相同時(shí)間里，位移越來越大，因此木條（或凹槽）下降的距離不應(yīng)是等距的，故d錯(cuò)誤；
   ef、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(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．故f錯(cuò)誤，e正確．
（2）①根據(jù)△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$s=0.1s．
②平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{3L}{T}$=$\frac{3×0.1}{0.1}$m/s=3m/s．
③B點(diǎn)豎直方向上分速度等于AC段豎直方向上的平均速度，則v_y=$\frac{{y}_{AC}}{2T}$=$\frac{3L}{2T}$=$\frac{0.3}{0.2}$m/s=1.5m/s．
故答案為：（1）a、c、e；（2）①0.1；②3；③1.5．

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