Question

4．（1）做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为不正确的是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必须不同
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）在实验中得到如图所示的坐标纸，已知坐标纸方格边长a和当地的重力加速度为g，则平抛的初速度v_o=$\frac{5}{2}\sqrt{ga}$．

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；
BC、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、小球运动时不应与木板上白纸接触，防止摩擦而改变运动的轨迹．故D正确．
本题选择不正确的，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=$\sqrt{\frac{△h}{g}}$=$\sqrt{\frac{3a-2a}{g}}$=$\sqrt{\frac{a}{g}}$
水平方向：匀速运动，则v₀=$\frac{x}{t}$=2$\sqrt{ga}$；
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=$\overline{{v}_{ac}}$$\frac{\frac{3}{2}a}{\sqrt{\frac{a}{g}}}$=$\frac{3}{2}\sqrt{ga}$
而b点的水平方向速度v₀=2$\sqrt{ga}$；
所以b点的速度为v_b=$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}$=$\frac{5}{2}\sqrt{ga}$
故答案为：（1）B；（2）$\frac{5}{2}\sqrt{ga}$．

点评 （1）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．
（2）本题考查了实验注意事项，要知道实验原理与实验注意事项．在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，同时让学生知道描点法作图线方法：由实验数据得来的点，进行平滑连接起来．