题目内容

9．（1）在研究平抛运动的实验中，为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹，在固定弧形斜槽时，应注意使斜槽末端切线方向保持水平；实验时，每次使小球由静止滚下都应注意从同一高度
（2）在做“研究平抛物体的运动”的实验时，为了确定小球在不同时刻所通过的位置，用如图所示的装置，将一块平木板钉上复写纸和白纸，竖直立于槽口前某处且和斜槽所在的平面垂直，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹A；将木板向后移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞在木板上留下痕迹B；又将木板再向后移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再得到痕迹C．若测得木板每次后移距离x=20.00cm，A、B间距离y1=4.70cm，B、C间距离y2=14.50cm．（g取9.80m/s2）
根据以上直接测量的物理量推导出小球初速度的计算公式为v0=x$\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$．（用题中所给字母表示）．小球初速度值为2m/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）小球离开导轨后做平抛运动，将平抛运动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．根据匀变速直线运动的推论△x=aT2，由y1、y2求出A到B或B到C的时间，再求出初速度．

解答 解：（1）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，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．
（2）设时间间隔为t，由x=v0t，y2-y1=gt2，解得：v0=x$\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$．将x=20.00cm，y1=4.70cm，y2=14.50cm代入求得v0=2m/s
故答案为：（1）斜槽末端切线方向保持水平；从同一高度．
（2）x$\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$，2．

点评 平抛运动竖直方向的分运动是匀加速直线运动，匀变速直线运动的基本规律和推论可以运用．

练习册系列答案
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A．电流表A1（满偏电流10mA，内阻RA1=10Ω）
B．电流表A2（0～0.6A，内阻未知）
C．滑动变阻器R0（0～100Ω，1A）
D．定值电阻R（阻值990Ω）
E．开关与导线若干

①根据现有的实验器材，设计一个电路，较精确测量该电池的电动势和内阻，请在虚线框1中画出电路图
②请根据你设计的电路图，写出电流表A1的示数I1与电流表A2的示数I2之间的关系式：I1=$\frac{1}{R+{R}_{A}}$（E-I2r）
③图2为该同学根据正确设计的实验电路测出多组数据并绘出的I1-I2图线，由图线可以求出被测方形电池的电动势E=9.0 V，内阻r=10Ω．（结果保留两位有效数字）
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12345678910
电阻R/Ω60.535.220.09.95.84.33.52.92.5
电压U/V2.582.432.222.001.781.401.181.050.930.85
③请推导$\frac{1}{U}$与$\frac{1}{R}$的函数关系式（用题中给的字母表示）$\frac{1}{U}=\frac{1}{E}+\frac{r}{ER}$，根据实验数据绘出如图丁所示的$\frac{1}{U}$-$\frac{1}{R}$图线，由图线得出电池组的电动势E=2.86V，内电阻r=5.80Ω．（保留三位有效数字）
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12．如图1为“碰撞实验器”，它可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系．

（1）实验中必须要求的条件是BD．
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