Question

18．在做“研究平抛物体运动”的实验中
（1）下述各种情况会产生实验偏差的有BCD
A．小球从斜槽之间有摩擦
B．小球飞离槽口后受到空气的阻力
C．小球每次释放时高度有偏差
D．小球穿过孔卡片时有孔卡片不水平
（2）如果某同学实验时忘记记下斜槽末端的O位置，描出如图所示的轨迹，其点A为小球离开槽口后某一时刻的位置由图可以算出物体平抛的初速度v₀=2m/s，斜槽末端距A点的竖直高度为0.05m．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 斜槽末端保持水平，使得小球离开斜槽后有水平初速度；为了保持小球平抛运动的速度相等，需在同一高度由静止释放小球．小球运动的轨迹是曲线．平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT²求出相等的时间间隔，再根据v₀=$\frac{x}{t}$求出平抛运动的初速度．
求出B点的竖直方向的分速度，从而根据v_y=gt求出运动的时间，得出此时的竖直位移，从而得出抛出点在A点上方高度．

解答 解：（1）A、即使小球与斜槽之间有摩擦，只要初速度是水平方向即可，不会影响实验结果，故A错误；
B、小球飞离槽口后受到空气的阻力，从而影响做平抛运动，故B正确；
C、小球每次释放时高度有偏差，导致抛出初速度不相同，从而影响结果，故C正确；
D、孔卡片不水平时，对小球有阻力，从而影响结果，故D正确；
故BCD正确；
（2）在竖直方向上有：△y=gT²，则T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{（0.45-0.15）-（0.15-0）}{10}}$=0.1s
所以初速度为：v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s
A下一点竖直方向的分速度：v_y=$\frac{{y}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.4}{0.2}$=2m/s；
所以A下一点离抛出点的高度：h=$\frac{{v}_{y}^{2}}{2g}$=$\frac{{2}^{2}}{2×10}$=0.2m；
所以抛出点在A点上方高度为：h′=0.2-0.15m=0.05m；
故答案为：（1）BCD；（2）2，0.05．

点评 解决本题的关键掌握“研究平抛运动”实验的注意事项，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用运动学公式求解．