Question

6．某物理实验小组采用如图甲所示的装置研究平抛运动．

（1）为了能较准确地描出运动轨迹，下面列出了一些操作要求，不正确的是B
A、通过调节使斜槽的末端保持水平
B、每次释放小球的位置可以不同
C、每次必须由静止释放小球
D、小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（2）某同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出．改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹．某同学设想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图乙1、2、3的位置，且l与2的间距等于2与3的间距．若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为x₁、x₂、x₃，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是C
A．x₂-x₁=x₃-x₂　　　B．x₂-x₁＜x₃-x₂ C．x₂-x₁＞x₃-x₂　　D．无法判断
（3）一同学通过正确的实验步骤及操作，在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹．部分运动轨迹如图丙所示．图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L，P₁、P₂和P₃是轨迹图线上的3个点，P₁和P₂、P₂和P₃之间的水平距离相等．重力加速度为g．可求出小球从P₁运动到P₂所用的时间为$\sqrt{\frac{2L}{g}}$，小球抛出时的水平速度为$\sqrt{\frac{9gL}{2}}$．

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定不正确的操作步骤．
（2）根据竖直方向上的位移相等比较运动的时间，结合水平方向上做匀速直线运动，得出水平位移的关系．
（3）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．

解答 解：（1）A、为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端应调节水平，故A正确．
B、为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故B错误，C正确．
D、小球运动时不能与木板上的白纸相接触，防止摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确．
本题选不正确的，故选：B．
（2）因为l与2的间距等于2与3的间距，在竖直方向上做自由落体运动，可知1与2的时间大于2与3的时间，根据水平方向上做匀速直线运动知，x₂-x₁＞x₃-x₂，故C正确，ABD错误．
故选：C．
（3）在竖直方向上，根据△y=2L=gT²得，小球从P₁运动到P₂所用的时间T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$．小球抛出时的水平速度${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\sqrt{\frac{9gL}{2}}$．
故答案为：（1）B；（2）C；（3）$\sqrt{\frac{2L}{g}}$，$\sqrt{\frac{9gL}{2}}$．

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．