Question

8．在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图1所示的装置．

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同．
（2）如图2所示，是一位同学通过实验得到小球做平抛运动的轨迹，请您帮助该同学算出小球做平抛运动的初速度大小为1.43m/s，小球经过B点时竖直方向上的速度大小为3.57m/s．（g取9.8m/s²，结果保留三位有效数字）
（3）下列哪些因素会使“探究平抛物体的运动”实验的误差增大BC
A．小球与斜槽之间有摩擦
B．安装斜槽时其末端不水平
C．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远．

Answer 1

分析 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度．根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度．
根据实验中所要注意的事项确定正确的选项．

解答 解：（1）为了保证小球平抛运动的初速度水平，所以需要调整斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，目的使得小球平抛运动的初速度相同．
（2）根据△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{0.2}{9.8}}s=0.14s$，
则初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=\frac{0.2}{0.14}m/s≈1.43m/s$．
B点在竖直方向上分速度${v}_{yB}=\frac{{y}_{AC}}{2T}=\frac{1.20-0.20}{0.28}m/s≈3.57m/s$．
（3）A、小球与斜槽之间有摩擦力不影响实验的误差，只要保证小球从同一位置由静止释放，使得平抛运动的初速度相同，故A错误．
B、安装斜槽时末端不水平，会导致初速度不水平，使得误差增大，故B正确．
C、建立坐标系时，应该以小球在斜槽末端在竖直板上球心的投影为坐标原点，以末端端口位置为坐标原点使得误差增大，故C正确．
D、为了减小测量的误差，在曲线上所取的计算点离原点远一些．所以不会增大误差，故D错误．
故选：BC．
故答案为：（1）水平，初速度相同；
（2）1.43，3.57，（3）BC．

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及实验中的注意事项，掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．