Question

16．回答幾個有關(guān)平拋運動的問題：
（1）若用如圖1所示的平拋儀來做研究平拋運動的實驗，在實驗測量前必須進行兩項重要的調(diào)整：
①調(diào)整背景板豎直，其標(biāo)準(zhǔn)是：重垂線與背景板平行．
②調(diào)整軌道的槽口水平，其目的是：讓小球作平拋運動（初速度水平）．

（2）圖1所示的實驗中，為描繪平拋運動軌跡，需多次釋放小球，它對釋放小球的要求是：
①從同一位置釋放．
②無初速度釋放．
（3）某同學(xué)用如圖2所示的裝置研究平拋物體的運動．兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度相等．現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩個小鐵球能以相同的初速度同時分別從軌道M、N的下端射出，可以看到P、Q兩球相碰，只改變弧形軌道M相對于地面的高度（不改變AC高），重復(fù)上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這個現(xiàn)象能夠說明：A
A．平拋運動的水平分運動是勻速直線運動；
B．平拋運動的豎直分運動是自由落體運動；
C．同時說明平拋運動的水平分運動是勻速直線運動，豎直分運動是自由落體運動；
D．說明平拋運動是勻變速曲線運動
（4）某同學(xué)使小球沿桌面水平飛出，用數(shù)碼相機來拍攝小球作平拋運動的錄像（每秒15幀）并將小球運動的照片打印出來．他大約可以得到6幀小球正在空中運動的照片．

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；
（3）兩個小鐵球能以相同的初速度同時分別從軌道M、N的下端射出，可以看到P、Q兩球相碰．可知小球P在水平方向上的運動情況與Q球的運動情況相同；
（4）小球做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，課桌的高度約為0.8m，求出小球運動的時間即可求解．

解答 解：（1）②調(diào)整軌道的槽口必須水平的，其目的是：讓小球作平拋運動；
（2）多次釋放小球時，它對釋放小球的要求是：
小球必須在同一位置釋放，且沒有初速度，
（3）根據(jù)實驗可知，P球從M點平拋，而Q球從N點在水平面上勻速運動，二者運動軌跡雖然不同，但是水平方向的運動規(guī)律相同，因此P球會砸中Q球；可知平拋運動在水平方向上做勻速直線運動．故A正確，B、C、D錯誤．
（4）小球做平拋運動，豎直方向做自由落體運動，課桌的高度約為0.8m
根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.8}{10}}$s=0.4s
又因為每秒15幀照片，所以0.4s將拍到 n=$\frac{0.4}{\frac{1}{15}}$=6幀．
故答案為：（1）②水平；讓小球作平拋運動（初速度水平）；
（2）①從同一位置釋放，②無初速度釋放；
（3）A；（4）6．

點評 解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項，在平拋運動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實驗的原理，要注重學(xué)生對探究原理的理解，提高解決問題的能力；同時熟練應(yīng)用平拋運動的規(guī)律來解答有關(guān)問題．
本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，知道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；
本題主要考查了平拋運動的基本規(guī)律，知道平拋運動豎直方向做自由落體運動，要了解課桌的大約高度．