题目内容

12．图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．

（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有AC．
A．调整斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图乙中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是C．
（3）图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点A、B，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，A点水平坐标x1为20.0cm．则平抛小球的初速度v0大小为2.0m/s，小球在B点的速度vB大小为$\sqrt{13}$m/s（结果保留根号，g取10m/s2）．

分析 （1）根据实验的原理和注意事项确定正确的操作步骤．
（2）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式得出y与x的关系式，从而确定正确的图线．
（3）根据A点的竖直位移求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度，根据速度位移公式求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出小球在B点的速度．

解答 解：（1）A、为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需保持水平，故A正确．
B、为了保证小球每次平抛运动的初速度相等，让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故B错误，C正确．
D、为描出小球的运动轨迹，描绘的点用平滑曲线连接，故D错误．
故选：AC．
（2）根据y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，x=v0t得，y=$\frac{1}{2}g\frac{{x}^{2}}{{{v}_{0}}^{2}}$，可知y与x2的图线是过原点的倾斜直线，故选：C．
（3）根据${y}_{1}=\frac{1}{2}g{{t}_{1}}^{2}$得，${t}_{1}=\sqrt{\frac{2{y}_{1}}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，则小球的初速度${v}_{0}=\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}=\frac{0.20}{0.1}=2.0m/s$，B点的竖直分速度${v}_{yB}=\sqrt{2g{y}_{2}}=\sqrt{2×10×0.45}$m/s=3.0m/s，则B点的速度${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}=\sqrt{4+9}$m/s=$\sqrt{13}$m/s．
故答案为：（1）AC，（2）C，（3）2.0，$\sqrt{13}$．

点评 解决本题的关键知道实验的原理和注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．

练习册系列答案
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15．下列科学家对建立经典力学的完整体系做出了巨大的贡献，按照时间先后顺序排列正确的是（　　）
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C．笛卡尔　伽利略　牛顿  开普勒D．伽利略　　开普勒  牛顿　笛卡尔
3．关于人对物体做功，下列说法中正确的是（　　）
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B．大量处于n=4能级的氢原子向n=1能级跃迁时，向外辐射6种不同频率的光子
C．大量处于n=3能级的氢原子向n=1能级跃迁时，用发出的光照射逸出功为3.34eV的金属，从金属表面逸出的光电子的最大初动能为8.75eV
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16．在如图所示的四种电场中，分别标记有a、b两点，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中与点电荷等距的a、b两点电场强度相同
B．乙图中两等量异种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度相同
C．丙图中两等量同种电荷连线的中垂线上与连线等距的a、b两点电场强度为零
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17．如图是某金属在光的照射下，光电子最大初动能Ek与入射光频率ν的关系图象，由图可知（　　）
A．该金属的逸出功等于E
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