Question

14．某同学设计了一个研究平抛运动的实验，其装置如图所示．A是一块水平放置的平板，其上有一组平行插槽（如图中P₀P₀′、P₁P₁′、P₂P₂′、…），槽间距离均为d．将P₀P₀′置于斜槽末端的正下方，把贴有复写纸和白纸的平板B垂直插入P₁P₁′槽内，使小球从斜槽某一位置O无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出，沿垂直P₁P₁′方向撞倒B板的白纸上并留下痕迹点1．之后将B板依次插入P₂P₂′、P₃P₃′插槽内，并分别向纸面内侧平移距离d和2d，让小球仍然从位置O无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出，沿垂直P₁P₁′方向撞倒B板的白纸上并依次留下痕迹点2和3．忽略空气阻力的影响，下列说法中正确的是（　　）

• A． 在B板白纸上留下的痕迹点1、2、3排成一条竖直的直线
• B． 在B板白纸上留下的痕迹点1、2之间和2、3之间的竖直距离相等
• C． 小球做平抛运动的过程中，每经过相等时间，其动能改变量的大小相等
• D． 小球做平抛运动的过程中，每经过相等时间，其动量改变量的大小相等

Answer 1

分析 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．实验前应 对实验装置反复调节，直到斜槽末端水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持 小球水平抛出的初速度相同．每次将 B 板向内侧平移距离d，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同．

解答 解：A、由于B板依次插入P₂P₂′、P₃P₃′插槽内，并分别向纸面内侧平移距离d和2d，可知痕迹点1、2、3不在一条竖直线上，在一条抛物线上，故A错误．
B、由于竖直方向上做自由落体运动，则相等时间内的间隔不等，即痕迹点1、2之间和2、3之间的竖直距离不相等，故B错误．
C、每经过相等时间，下降的高度不同，根据动能定理知，重力做功不同，动能的该变量不等，故C错误．
D、每经过相等时间，速度的变化量相同，则动量变化量相同，故D正确．
故选：D．

点评 解决本题的关键知道平抛运动的特点．该题考察了实验中的留迹法，是创新题目，属于中等难度的试题．