Question

14．如图1所示，在用斜槽轨道做“探究平抛运动的规律”的实验时让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．

（1）为了能较准确地描出运动轨迹，下面列出了一些操作要求，不正确的是B
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可以不同
C．每次必须由静止释放小球          D．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（2）图2中A、B、C、D为某同学描绘的平抛运动轨迹上的几个点，已知方格边长为L．则小球的初速度v₀=2$\sqrt{gL}$，B点的速度大小v_b=$\frac{\sqrt{41gL}}{2}$（重力加速度为g）

Answer 1

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）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、根据对B选项的论述可知，C正确；
D、若小球运动时与木板上的白纸接触，将会使其轨迹改变，导致所描述平抛轨迹不准确，故D正确．
本题选错误的，故选：B．
（2）A、B、C、D是平抛运动轨迹上的点，平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动
由水平位移可知：四个点时间间隔相等．
竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由△h=gt²可得：
t=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{L}{g}}$
水平方向：匀速运动，则：
v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{2L}{\sqrt{\frac{L}{g}}}$=2$\sqrt{gL}$
根据题意在竖直方向：B点是A、C两点的中间时刻，所以B点的瞬时速度等于AC段的平均速度
则B点的竖直方向速度：v_y=$\frac{{x}_{AC}}{2t}$=$\frac{5}{2}\sqrt{gL}$
所以B点的速度为：v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\frac{\sqrt{41gL}}{2}$
故答案为：
（1）B；
（2）2$\sqrt{gL}$，$\frac{\sqrt{41gL}}{2}$．

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，提高解决问题的能力；同时熟练应用平抛运动的规律来解答有关问题．