Question

5．如图1为“研究平抛物体运动”的实验装置，通过描点、连线可画出平抛小球的运动轨迹．
（1）下列实验过程中的要求或做法，错误的是D．
A．安装斜槽轨道时其末端保持必须保持水平
B．每次小球应从同一高度由静止释放
C．为使描绘的运动轨迹更加准确应多描出几个轨迹上的点
D．描绘小球的运动轨迹时可以用折线连接描出的各点
（2）在实验得到平抛小球的运动轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测得其水平坐标x和竖直坐标y，画出的y-x²图象如图2所示，测得直线斜率为k，已知重力加速度为g，则小球的初速度为$\sqrt{\frac{g}{2k}}$．

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．
（2）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，结合运动学公式求出y与x的表达式，结合图线的斜率求出小球的初速度．

解答 解：（1）A、为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需保持水平，故A正确．
B、为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故B正确．
C、为使描绘的运动轨迹更加准确应多描出几个轨迹上的点，故C正确．
D、描绘小球的运动轨迹时用平滑曲线连接，故D错误．
本题选错误的，故选：D．
（2）根据y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，x=v₀t得，y=$\frac{g{x}^{2}}{2{{v}_{0}}^{2}}$，图线的斜率k=$\frac{g}{2{{v}_{0}}^{2}}$，解得${v}_{0}=\sqrt{\frac{g}{2k}}$．
故答案为：（1）D；（2）$\sqrt{\frac{g}{2k}}$．

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，对于图线问题，一般的解题思路是得出物理量的表达式，结合图线的斜率和截距进行求解．