Question

4．（1）在研究平抛运动的实验中，下列说法正确的是CD
A．必须称出小球的质量                   
B．斜槽轨道必须是光滑的
C．斜槽轨道末端必须是水平的           
D．应该使小球每次从斜槽上相同位置从静止开始滑下
（2）如图，某同学在研究平抛物体的运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=5.00cm，若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为v₀=2.0m/s（g取值为10m/s²），小球在b点的速率v_b=2.8 m/s．（结果保留两位有效字）a点不是抛出点（填“是”或“不是”）．

Answer 1

分析 在实验中让小球能做平抛运动，并能描绘出运动轨迹，该实验能否成功的关键是每次小球抛出的初速度要相同而且水平，因此要求从同一位置多次无初速度释放；
平抛运动的水平方向做匀速直线运动，从图中可以看出：a、b、c、d 4个点间的水平位移均相等为2L，因此这4个点是等时间间隔点，由速度公式求出速度，而竖直方向是自由落体运动，两段相邻的位移之差是一个定值△y=gT²=L，联立方程即可解出．

解答 解：（1）A、本实验与小球的质量无关，故A错误；
B、该实验要求小球每次抛出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位置静止释放，至于是否光滑没有影响，故B错误；
C、实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故C正确；
D、为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度释放，故D正确．
故选：CD．
（2）从图中看出，a、b、c、d 4个点间的水平位移均相等，是x=4L，因此这4个点是等时间间隔点．
竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即△y=gT²=2L，T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$=0.1s，
初速度：v₀=$\frac{4L}{T}$=$\frac{4×0.05}{0.1}$=2.0m/s，v_by=$\frac{{y}_{ac}}{2T}$=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{8×0.05}{2×0.1}$=2m/s，
因此v_b=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{by}^{2}}$=$\sqrt{{2}^{2}+{2}^{2}}$=2$\sqrt{2}$m/s≈2.8m/s，
v_ay=v_by-gT=2-10×0.1=1m/s≠0，则a点不是抛出点；
故答案为：（1）CD；（2）2.0，2.8，不是．

点评 本题考查平抛物体的运动规律．要求同学们能够从图中读出有用信息，再根据平抛运动的基本公式解题，难度适中．