Question

13．如图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有ACD．
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
D．每次小球应从同一高度由静止释放 E．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好
（2）如图2所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=2.5cm．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度=D （取g=10m/s²）． （请选择正确答案的字母填入）．
A.10.0m/s  B.5.0m/s     C.0.5m/s    D.1.0m/s
（3）小球在b点的速率是D．（取g=10m/s²） （请选择正确答案的字母填入）．
A.12.5m/s        B.6.25m/s       C.1.75m/s         D.1.25m/s．

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理以及注意事项确定正确的操作步骤．
（2）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．
（3）根据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，结合平行四边形定则求出b点的速率．

解答 解：（1）A、为了保证小球的初速度水平，安装斜槽轨道时，其末端应保持水平，故A正确．
B、为了保证每次小球平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故B错误，D正确．
C、将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，防止小球与竖直面接触，由于摩擦改变小球的运动轨迹，故C正确．
故选：ACD．
（2）在竖直方向上，根据△y=L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{2.5×1{0}^{-2}}{10}}s=0.05s$，则初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×2.5×1{0}^{-2}}{0.05}m/s=1.0m/s$，故选：D．
（3）小球在b点的竖直分速度${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{7.5×1{0}^{-2}}{0.1}m/s=0.75m/s$，根据平行四边形定则知，b点的速度${v}_{b}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}$=$\sqrt{1+0.7{5}^{2}}=1.25m/s$，故选：D．
故答案为：（1）ACD，（2）D，（3）D．

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，知道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．