题目内容
12．
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acde．
（a）必须使斜槽光滑且末端保持水平
（b）每次释放小球的位置可以不同
（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）每次不必等距离下降
（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）某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知每个小方格边长5cm，当地的重力加速度为g=9.8m/s2．
①若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球位置坐标为（30cm，30cm）．
②频闪照相机的频率为14.3Hz．
③小球平抛的初速度大小为2.5m/s．
④没有拍摄到的小球的速率为2.88m/s．
分析 （1）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．
（2）根据竖直方向上连续相等相等时间内的位移之差是一恒量求出第4个点的纵坐标，结合水平方向上做匀速直线运动得出第4个点的横坐标．
根据△y=gT2求解时间间隔，根据x=v0t求解初速度；
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出第4个点竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则求出第4个点的合速度；
根据速度时间公式求出从抛出点到第4个点的时间，结合分位移公式求解抛出点距离小球1的竖直距离
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正确；
e、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，e正确．
故选：a、c、d、e．
（2）：①因为竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量，可知3、4两点的竖直距离为3格，则没有被拍摄到的点的纵坐标为30cm，水平方向上相等时间内位移相等，可知没有被拍摄到的点的横坐标为30cm．
②根据△y=gT2得，时间间隔T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.05}{10}}$=0.07s，
那么频率为f=14.3Hz；
则小球平抛运动的初速度v0=$\frac{x}{T}$=$\frac{2×0.05}{0.07}$=1.43m/s．
③第4个点的竖直分速度：v4y=$\frac{3L+4L}{2T}$=$\frac{7×0.05}{2×0.07}$=2.5m/s
故第4个点的速度：v4=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{4y}^{2}}$=$\sqrt{1.4{3}^{2}+2．{5}^{2}}$=2.88m/s
故答案为：
（1）acde；（2）①（30cm，30cm）；②14.3Hz；③2.5m/s；④2.88m/s．
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；
解决本题的关键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．
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