Question

5．（1）在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度．实验简要步骤如下：
A．让小球多次从同一位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；
B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽末端任意位置总能静止即可认为槽末端水平．
C．测出曲线上某点的坐标x、y，即可算出该小球平抛运动的初速度，实验需要对多个点求v₀的值，然后求它们的平均值．
D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴，水平线为x轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线连接画出小球的平抛运动轨迹．
你认为该实验合理的实验步骤顺序应为：（只填写步骤顺序代表字母）BADC
（2）该实验中，下列措施中对实验没有影响的为CD．（选填序号）
A．斜槽轨道末端切线必须水平；  　　　　B．小球每次应从斜槽同一位置静止释放；
C．每次要平衡摩擦力；         　　　　D．斜槽轨道必须光滑．
（3）在该实验中，若一名同学以抛出点为坐标原点，分别沿水平方向和竖直方向为x轴和y轴，如图所示．从轨迹上量出某点A的坐标为（10，19.6），则该小球抛出时的水平初速度大小为0.5m/s；若轨迹上某点的x坐标为5时，则该点的y坐标为4.9．

Answer 1

分析 （1）按照组装器材、进行实验、数据处理的操作顺序排列步骤；
（2）根据实验的原理和操作中的注意事项确定减小实验误差的措施；
（3）根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，求出运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度．若x坐标已知时，根据初速度和水平位移求出运动的时间，结合位移时间公式求出y坐标．

解答 解：（1）检测斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽末端任意位置总能静止即可认为槽末端水平．
按照组装器材、进行实验和数据处理的操作顺序，知合理的顺序为：BADC．
（2）A、为了保证小球初速度水平，斜槽末端切线必须水平，故A正确．
B、斜槽的轨道不一定需要光滑，只要让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放即可，故B正确，D错误．
C、实验不需要平衡摩擦力，故C错误．
故选：CD．
（3）根据y=$\frac{1}{2}$gt²得，t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.196}{9.8}}$s=0.2s，
则平抛运动的初速度v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.1}{0.2}$m/s=0.5m/s．
当x=0.05m，则运动的时间t′=$\frac{x}{{v}_{0}}$=$\frac{0.05}{0.5}$s=0.1s，
则y′=$\frac{1}{2}$gt′²=$\frac{1}{2}$×9.8×0.01m=0.049m=4.9cm．
故答案为：（1）小球放在斜槽末端任意位置总能静止即可认为槽末端水平； B A D C．
（2）CD． 
（3）0.5，4.9．

点评 解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，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．