Question

14．在做“研究平拋物體的運動”的實驗時，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡，并求出平拋運動的初速度．實驗裝置如圖1所示．

（1）關(guān)于這個實驗，
①除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要的是B．
A．秒表    B．重垂線   C．天平   D．彈簧秤
②可引起實驗誤差的原因是ABD
A．安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平
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
③某同學(xué)用如圖2所示的裝置，進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗：
（2）某同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖所示的“小球做平拋運動”的閃光照片的一部分，圖中每個背景方格的邊長均為4.90cm．那么拍攝照片時所用閃光頻率是10Hz，小球平拋的初速度為0.98m/s，小球運動到b點的速度為0.98$\sqrt{2}$ m/s（g=9.8m/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，了解作圖法處理數(shù)據(jù)的注意事項，明確該實驗的具體操作；根據(jù)平拋運動的特點，熟練應(yīng)用運動學(xué)中的基本規(guī)律來解決平拋運動問題．

解答 解：（1）①在做“研究平拋物體的運動”實驗時，除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘之外，下列器材中還需要重錘線，確保小球拋出是在豎直面內(nèi)運動．故B正確．
故選：B．
②A、安裝斜槽時，斜槽末端切線方向不水平，則小球不是做平拋運動，一定會引起實驗誤差；
B、確定Oy軸時，沒有用重垂線，則坐標軸不能保證豎直，會引起實驗誤差；
C、斜槽不是絕對光滑的，有一定摩擦不會影響，只要保證小球每次從靜止由同一高度釋放即可，故C不會有實驗誤差；
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，會引起讀數(shù)時的相對誤差較大，故應(yīng)在軌跡上選取離坐標原點O點較遠的一些點來計算初速度，D會引起實驗誤差；
故選：ABD
（2）豎直方向，根據(jù)勻變速直線運動的推論：△y=gT²
得：T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.049}{9.8}}$=0.1s
則f=$\frac{1}{T}$=10Hz
小球平拋運動的初速度v₀=$\frac{x}{T}=\frac{2×0.049}{0.1}$=0.98m/s，
b點豎直方向速度${v}_{by}=\frac{{h}_{ac}}{2T}=\frac{4×0.049}{0.2}=0.98m/s$，
則b點速度為${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{by}}^{2}}$=$0.98\sqrt{2}m/s$．
故答案為：（1）①B；②ABD；（3）10，0.98，0.98$\sqrt{2}$

點評 在實驗中如何實現(xiàn)讓小球做平拋運動是關(guān)鍵，同時讓學(xué)生知道描點法作圖線方法；解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項，注意運動學(xué)基本規(guī)律的應(yīng)用．