Question

4．“研究平拋運(yùn)動”實驗中，
（1）實驗所需要的測量工具是斜槽、木板、白紙、復(fù)寫紙、圖釘、重錘線、小鋼珠、鉛筆、刻度尺．
（2）安裝實驗裝置時，斜槽末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是B 
A．保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小
B．保證小球飛出時，初速度水平
C．保證小球在空中運(yùn)動的時間每次都相等
D．保證小球運(yùn)動的軌跡是一條拋物線
（3）如圖1所示是物體做平拋運(yùn)動的x-y圖象，物體從O點拋出，A、B、C分別為其軌跡上的三點，A、B、C三點的水平距離相等，則A、B、C三點的豎直距離之比為B
A．1：1：1     B．1：3：5     C．1：4：9     D．不能確定
（4）在“研究平拋運(yùn)動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為L，若小球在平拋運(yùn)動途中的幾個位置如圖2中a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為v₀=2$\sqrt{gL}$（用L、g表示）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)研究平拋運(yùn)動實驗的原理分析需要的實驗器材；
（2）在實驗中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運(yùn)動，記錄下平拋后運(yùn)動軌跡．要得到的是同一個軌跡，因此要求拋出的小球初速度是相同的，所以在實驗時必須確保拋出速度方向是水平的，同時初速度相同；
（3）平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，豎直分運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)分位移公式列式分析即可；
（4）平拋運(yùn)動的水平方向做勻速直線運(yùn)動，從圖中可以看出：a、b、c、d 4個點間的水平位移均相等為2L，因此這4個點是等時間間隔點，v₀=$\frac{x}{L}$，而豎直方向是自由落體運(yùn)動，兩段相鄰的位移之差是一個定值△y=gT²=L，聯(lián)立方程即可解出．

解答 解：（1）研究平拋運(yùn)動實驗，需要是實驗器材有：斜槽、木板、白紙、復(fù)寫紙、圖釘、重錘線、小鋼珠、鉛筆、刻度尺；
（2）研究平拋運(yùn)動的實驗很關(guān)鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時小球才做平拋運(yùn)動，所以安裝實驗裝置時，斜槽末端必須切線水平；故ACD錯誤，B正確；
（3）平拋運(yùn)動的水平分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動，由于A、B、C三點的水平距離相等，故時間間隔相等；
平拋運(yùn)動的豎直分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動，在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之比為1：3：5；
故ACD錯誤，B正確；
（4）從圖中看出，a、b、c、d 4個點間的水平位移均相等，是x=2L，因此這4個點是等時間間隔點．豎直方向兩段相鄰位移之差是個定值，即△y=gT²=L，再根據(jù)v₀=$\frac{x}{T}$，解出v₀=2$\sqrt{gL}$；
故答案為：
（1）斜槽、木板、白紙、復(fù)寫紙、圖釘、重錘線、小鋼珠、鉛筆、刻度尺；
（2）B；
（3）B；
（4）2$\sqrt{gL}$．

點評 本題題量較大，綜合考查了平拋運(yùn)動的實驗原理、誤差分析和速度的測量，關(guān)鍵是根據(jù)平拋運(yùn)動的分位移公式列式求解，同時結(jié)合實際情況考慮誤差來源．