题目内容
【题目】在做“研究平抛运动”的实验中,为了确定小球在不同时刻所通过的位置,实验时用如图所示的装置,先调节撑杆M的位置使斜槽轨道末端的切线处于水平,然后在一块平木板表面钉上复写纸和白纸,并将该木板竖直立于槽口的正前方水平地面上某一位置。让小球从斜槽上紧靠挡板N处由静止释放,小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A;将木板向远离槽口方向平移距离x后,再使小球从N处由静止释放,小球撞在木板上得到痕迹B;又将木板再向远离槽口平移距离x,让小球再次从N处由静止释放,再得到痕迹C。已测得木板每次移动的距离x=15.00cm,测得A、B间的高度差y1=7.84cm,B、C间的高度差y2=17.64cm,取重力加速度,不计空气阻力。
(1)在本实验中,调节轨道使斜槽轨道的末端切线处于水平,其目的是______________________________;
(2)小球初速度的测量值v0=____________m/s;(结果保留三位有效数字)
(3)竖直板上的A点与小球水平抛出点的高度差h=____________cm;(结果保留三位有效数字)
(4)在实验中,若该同学在将挡板放在3位置时略向右倾斜了一点,则测得的小球的初速度将_________。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】保证小球的初速度水平. 1.50 0.441 偏小
【解析】
(1)[1].在本实验中,调节轨道使斜槽轨道的末端切线处于水平,其目的是保证小球的初速度水平。
(2)[2].在竖直方向上,根据y2y1=gT2得
则小球的初速度
(3)[3].B点的竖直分速度
则抛出点与B点的高度差
A点与水平抛出点的高度差
h=h′-y1=8.281-7.84cm=0.441cm。
(4)[4].若该同学在将挡板放在3位置时略向右倾斜了一点,则测得y2会偏大,求得出相等的时间间隔T将偏大,导致小球的初速度测量值偏小。