Question

3．（1）在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了描出物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)驗(yàn)應(yīng)有下列各個(gè)步驟：A．以O(shè)為原點(diǎn)，畫出與y軸相垂直的水平軸x軸；
B．把事先做的有缺口的紙片用手按在豎直木板上，使由斜槽上滾下拋出的小球正好從紙片的缺口中通過(guò)，用鉛筆在白紙上描下小球穿過(guò)這個(gè)缺口的位置；
C．每次都使小球由斜槽上固定的標(biāo)卡位置開始滾下，用同樣的方法描出小球經(jīng)過(guò)的一系列位置，并用平滑的曲線把它們連接起來(lái)，這樣就描出了小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡；
D．用圖釘把白紙釘在豎直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；
E．在斜槽末端抬高一個(gè)小球半徑處定為O點(diǎn)，在白紙上把O點(diǎn)描下來(lái)，利用重垂線在白紙上畫出過(guò)O點(diǎn)向下的豎直直線，定為y軸．
在上述實(shí)驗(yàn)中，缺少的步驟F是調(diào)整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說(shuō)明斜槽末端切線已水平，
正確的實(shí)驗(yàn)步驟順序是DFEABC．
（2）如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)l=1.25cm．若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v_o=$2\sqrt{gl}$（用l、g表示），其值是0.7m/s（取g=9.8m/s2），小球在b點(diǎn)的速率是0.875m/s．

Answer 1

分析 保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動(dòng)的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，實(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．
平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，對(duì)于豎直方向根據(jù)△y=gT²求出時(shí)間單位T．對(duì)于水平方向由公式v₀=$\frac{x}{t}$ 求出初速度．由a、c間豎直方向的位移和時(shí)間求出b點(diǎn)豎直方向的分速度，運(yùn)用速度的合成，求解b的速率．

解答 解：（1）保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，所以在上述實(shí)驗(yàn)中缺少調(diào)整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置以說(shuō)明斜槽末端切線已水平這一步，實(shí)驗(yàn)順序是：先安裝實(shí)驗(yàn)器材，讓小球做平拋運(yùn)動(dòng)，最后去下白紙進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，故實(shí)驗(yàn)步驟合理的順序?yàn)镈FEABC；
（2）這四個(gè)點(diǎn)的水平間隔相同，所以時(shí)間間隔相同，根據(jù)公式△h=gt² 得：$t=\sqrt{\frac{l}{g}}$，
水平方向上有：${v_0}=\frac{x}{t}$ 
即為：${v_0}=\frac{2l}{t}=2\sqrt{gl}$
代入數(shù)據(jù)可得初速度為：v₀=0.7m/s．
根據(jù)公式為：$v=\sqrt{v_0^2+v_⊥^2}$
代入數(shù)據(jù)可得b點(diǎn)的速度．代入解得：
v_b=0.875m/s
故答案為：（1）調(diào)整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，說(shuō)明斜槽末端切線已水平；DFEABC；
（2）$2\sqrt{gl}$；0.7m/s；0.875m/s

點(diǎn)評(píng) 本題是頻閃照片問題，頻閃照相每隔一定時(shí)間拍一次相，關(guān)鍵是抓住豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，由△y=aT²求時(shí)間單位．