Question

9．（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是BE
A．秒表    B．坐标纸     C．天平      D．弹簧秤          E．重锤线
（2）在研究平抛物体的运动的实验中，为了求平抛物体的初速度，需直接测的数据有CD
A．小球开始滚下的高度           B．小球在空中飞行的时间
C．运动轨迹上某点P的水平坐标   D．运动轨迹上某点P的竖直坐标
（3）下列有关减小该实验误差的说法不正确的是BCE
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点都连接起来
（4）如图是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是5cm．重力加速度g取10m/s²，小球通过A点时的速率是2.5m/s．

Answer 1

分析 在实验中要画出平抛运动轨迹，必须确保小球做的是平抛运动．所以斜槽轨道末端一定要水平，同时斜槽轨道要在竖直面内．要画出轨迹，必须让小球在同一位置多次释放，才能在坐标纸上找到一些点．然后将这些点平滑连接起来，就能描绘出平抛运动轨迹．

解答 解：（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标纸，便于确定小球间的距离．故BE正确
（2）要求初速度，则需知道小球从原点到某时刻的水平位移x，及从原点到该时刻的竖直位移y，即运动轨迹上某点P的水平坐标和竖直坐标
竖直方向做自由落体运动，y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，解得t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
水平方向做匀速运动，则${v}_{0}=\frac{x}{t}=x\sqrt{\frac{g}{2h}}$，故CD正确
（3）为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的．同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，不需要把所有的点都连接起来，而是让更多的点分布在曲线两边．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些．故A、D正确，B、C、E错误
（4）在竖直方向做自由落体运动，故△x=gT²
解得T=$\sqrt{\frac{△x}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$
故平抛时的初速度为${v}_{0}=\frac{3×0.05}{0.1}m/s=1.5m/s$
竖直方向的速度${v}_{y}=\frac{8×0.05}{0.2}m/s=2m/s$
故A点的速度${v}_{A}=\sqrt{{v}_{0}^{2}{+v}_{y}^{2}}=\sqrt{{2}^{2}+1．{5}^{2}}m/s=2.5m/s$
故答案为：（1）BE    （2）CD   （3）BCE    （4）2.5m/s

点评 对于研究平抛运动的实验不要只是从理论上理解，一定动手实验才能体会每步操作的具体含义，对于该实验关键是理解水平和竖直方向的运动特点，熟练应用匀变速直线运动规律解题