题目内容

16．在做“研究平抛物体运动”的实验中，
（1）引起实验误差的原因是ABD（多选）．
A．小球运动时与白纸相接触
B．确定Oy轴时，没有用重垂线
C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦
D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较近图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．

（2）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同．
（3）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为1.6m/s（g=9.8m/s2）
（4）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为1.5m/s；B点的竖直分速度为2m/s（g=10m/s2）．

分析 （1）平抛运动的条件是水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，无论是影响水平方向的运动，还是影响竖直方向上的运动，都会引起实验误差；
（2）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平；同时为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，要求小球平抛的初速度相同；
（3）O点为平抛的起点，水平方向匀速x=v0t，竖直方向自由落体$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}$，据此可正确求解；
（4）根据竖直方向运动特点△h=gt2，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小，利用匀变速直线运动的推论可以求出B点的竖直分速度大小．

解答 解：（1）A、实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故A正确；
B、确定Oy轴时，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端切线水平，故B正确；
C、只要让它从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，仍能保证球做平抛运动的初速度相同，因此，斜槽轨道不必要光滑，故C错误；
D、根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远，可以减小偶然误差，故D正确．
故选：ABD
（2）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放．
（3）由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有：
x=v0t
$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}$
将x=32cm，y=19.6cm，代入解得：v0=1.6m/s．
（4）由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有：
△y=gT2，由图可知△y=2L=10cm，代入解得，T=0.1s
x=v0T，将x=3L=15cm，代入解得：v0=1.5 m/s，
竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
vBy=$\frac{{h}_{AC}}{2T}$=2 m/s．
故答案为：（1）ABD；
（2）水平，初速度相同；
（3）1.6m/s；
（4）1.5，2

点评 本题不但考查了平抛运动的规律，还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，是一道考查基础知识的好题目．

练习册系列答案
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