题目内容

9．在“研究平抛物体运动”的实验中（如图1），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B．
A．选取的斜槽轨道要表面光滑
B．每次小球应从同一高度由静止释放
C．每次小球释放的初始位置可以任意选择
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是D．（选填“A”、“B”、“C”或“D”）
（3）图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A，B，C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm，y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为60.0cm．则平抛小球的初速度v0为3.0m/s，g取10m/s2．

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）根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式得出y与x的关系式，从而确定图线．
（3）根据位移时间公式求出抛出到A、B两点的时间，从而得出时间差，结合水平位移求出平抛运动的初速度．

解答 解：（1）A、为了保证小球每次平抛运动的初速度大小相等，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A错误，B正确，C错误．
D、为描出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑曲线连接，故D错误．
故选：B．
（2）根据x=v0t，y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，y=$\frac{1}{2}g\frac{{x}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$，可知y-x2图象是过原点的倾斜直线，故D正确，A、B、C错误．
（3）根据${y}_{1}=\frac{1}{2}g{{t}_{1}}^{2}$得，${t}_{1}=\sqrt{\frac{2{y}_{1}}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，根据${y}_{2}=\frac{1}{2}g{{t}_{2}}^{2}$得，${t}_{2}=\sqrt{\frac{2{y}_{2}}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}s=0.3s$，则初速度${v}_{0}=\frac{△x}{{t}_{2}-{t}_{1}}=\frac{0.6}{0.3-0.1}m/s=3.0m/s$．
故答案为：（1）B，（2）D，（3）3.0．

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，结合运动学公式灵活求解．

练习册系列答案
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