Question

19．圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖

（1）下列說法正確的是AC
A．通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平       
B．每次釋放小球的位置可以不同
C．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下         
D．記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴格地等距離下降
E．斜槽必須光滑
（2）圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O點為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為1.6m/s（g=9.8m/s²）
（3）在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為1.5m/s，B點的豎直分速度為2m/s，拋出點距A點的水平距離15cm，拋出點距A點的豎直距離5cm（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定正確的操作步驟．
（2）根據(jù)豎直位移，結(jié)合位移時間公式求出平拋運動的時間，根據(jù)水平位移和時間求出小球做平拋運動的初速度．
（3）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度的大小，根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度．根據(jù)速度時間公式求出拋出點到B點的時間，從而得出拋出點到B點的水平距離和豎直距離，求出拋出點距A點的豎直位移和水平位移．

解答 解：（1）A、為了保證小球的初速度水平，需調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，故A正確．
B、為了保證小球每次平拋運動的初速度大小相等，應(yīng)使小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放，斜槽不一定需要光滑，故B錯誤，C正確，E錯誤．
D、記錄小球位置用的鉛筆不需要每次嚴格地等距離下降，故D錯誤．
故選：AC．
（2）根據(jù)y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，平拋運動的時間t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.196}{9.8}}s=0.2s$，則小球平拋運動的初速度${v}_{0}=\frac{x}{t}=\frac{0.32}{0.2}m/s=1.6m/s$．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，小球平拋運動的初速度${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\frac{0.15}{0.1}m/s=1.5m/s$．
B點的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{8L}{2T}=\frac{8×0.05}{0.2}m/s=2m/s$．
從拋出點到B點的時間$t=\frac{{v}_{yB}}{g}=\frac{2}{10}s=0.2s$，
則拋出點到B點的水平位移x_B=v₀t=1.5×0.2m=0.3m=30cm，
拋出點到B點的豎直位移${y}_{B}=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.04m=0.2m=20cm$，
所以拋出點距離A點的水平距離x_A=x_B-3L=30cm-15cm=15cm，拋出點到A點的豎直距離y_A=y_B-3L=20cm-15cm=5cm．
故答案為：（1）AC，（2）1.6，（3）1.5，2，15，5．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和推論靈活求解，難度不大．