Question

5．在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：ace．
（a）通过调节使斜槽的末端保持水平
（b）每次释放小球的位置必须不同
（c）每次必须由静止释放小球
（d）记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降
（e）小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（f）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v₀=2$\sqrt{gL}$（用L、g表示）．
（3）在研究平抛物体运动的实验中，造成实验误差的原因有BCD
A、小球下滑时受到轨道对它的摩擦力      B、斜槽的末端切线不水平
C、坐标纸的竖线不与重垂线平行          D、每次小球从轨道上开始滑下的位置不同．

Answer 1

分析 保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，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，最后轨迹应连成平滑的曲线．
根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度的表达式，从而得出初速度的大小．
在实验中让小球能做平抛运动，并能描绘出运动轨迹．因此要求从同一位置多次无初速度释放，同时由运动轨迹找出一些特殊点利用平抛运动可看成水平方向匀速直线运动与竖直方向自由落体运动去解题．

解答 解：（1）a、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故a正确．
b、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度．故b错误，c正确．
d、因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条（或凹槽）下降的距离不应是等距的，故d错误；
e、小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，故e正确；
f、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，最后轨迹应连成平滑的曲线．故f错误．
（2）在竖直方向上，根据△y=L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$，
则初速度v₀=$\frac{2L}{T}$=2$\sqrt{gL}$．
（3）A、要小球从同一高度、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，由于每次摩擦力的影响相同，因此仍能保证球做平抛运动的初速度相同，对实验没有影响，故A错误；
B、安装斜糟时其末端切线不水平，小球不能做平抛运动，影响实验的测量，故B正确；
C、建立坐标时，x轴、y轴正交，若坐标纸的竖线和重垂线不平行，将会影响长度的测量，对实验有影响，故C正确；
D、只要小球从斜槽上同一高度由静止释放，小球到达斜槽末端时的速度相等，若释放位置不同，则平抛的初速度不同，运动轨迹不同，对实验有影响，故D正确．
故选：BCD．
故答案为：（1）ace；（2）2$\sqrt{gL}$；（3）BCD．

点评 解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项．在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解．
掌握如何让小球做平抛运动及平抛运动轨迹的描绘，并培养学生利用平抛运动规律去分析与解决问题的能力．同时强调测量长度时越长误差越小．