Question

15．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)探究平拋運(yùn)動特點(diǎn)的家庭實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示．在水平桌面上放置一個(gè)斜面，每次都讓鋼球從斜面上同一位置靜止釋放滾下，滾過桌面后鋼球便做平拋運(yùn)動．在鋼球拋出后經(jīng)過的地方水平放置一塊木板（還有一個(gè)用來調(diào)節(jié)木板高度的支架，圖中未畫出），板上放一張白紙，白紙上有復(fù)寫紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點(diǎn)．桌子邊緣鋼球經(jīng)過的地方掛一條鉛垂線．已知平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律與自由落體運(yùn)動相同，在此前提下探究鋼球水平分速度的特點(diǎn)．
（1）從下列實(shí)驗(yàn)器材中選出完成本實(shí)驗(yàn)還需要的器材（填字母）B．
A．秒表      B．米尺      C．天平
（2）從下列的表述中選擇要完成本實(shí)驗(yàn)的步驟（按順序填字母）BEF．
A．測出斜面的高度H和小球在水平桌面上運(yùn)動的距離L；
B．將小球置于同一位置靜止釋放，記錄小球落到木板上的位置，測量該位置與鉛垂線間的水平距離s以及水平桌面與木板上表面的垂直距離h；
C．將小球置于同一位置靜止釋放，記錄小球落到木板上的位置，測量該位置與鉛垂線間的水平距離s以及小球運(yùn)動的時(shí)間t；
D．重復(fù)步驟C，做多次測量，分別得到s和t的平均值$\overline{s}$和$\overline{t}$
E．重復(fù)步驟B，做多次測量，分別得到s和h的平均值$\overline{s}$和$\overline{h}$；
F．調(diào)節(jié)木板調(diào)整支架，改變h，重復(fù)E步驟；
G．調(diào)節(jié)木板調(diào)整支架，改變h，重復(fù)D步驟；
H．稱出小球的質(zhì)量
（3）為得到平拋運(yùn)動水平分速度特點(diǎn)，需要通過實(shí)驗(yàn)得到的關(guān)系是B（填字母）
A．$\overline{s}$∝$\sqrt{H}$    
B．$\overline{s}$∝$\sqrt{\overline{h}}$     
C．$\overline{s}$∝H   
D．$\overline{s}$∝$\overline{h}$  
E．$\overline{s}$∝$\overline{t}$
（4）本實(shí)驗(yàn)除了實(shí)驗(yàn)中測量量的誤差之外，其他的可能產(chǎn)生誤差是 （寫出一個(gè)可能的原因即可）小球軌跡不重復(fù)；或桌面或斜面摩擦因數(shù)有差異；或小球運(yùn)動過程中受空氣阻力的影響等．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理得出實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量，從而確定還需的器材．
（2）根據(jù)所需測量的物理量，確定實(shí)驗(yàn)的步驟，注意不需要測量小球的質(zhì)量，斜面的高度以及小球在水平面上運(yùn)動的距離，運(yùn)動的時(shí)間不需要測出，可以結(jié)合h求出．
（3）平拋運(yùn)動在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，h決定了運(yùn)動的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間的關(guān)系確定平拋運(yùn)動在水平方向上的速度特點(diǎn)．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理確定產(chǎn)生誤差的原因．

解答 解：（1）該實(shí)驗(yàn)中平拋運(yùn)動的時(shí)間由高度得出，不需要秒表，也不需要測量小球的質(zhì)量，不需要天平，需要用刻度尺測量水平位移和水平桌面與木板上表面的垂直距離，故選：B．
（2）實(shí)驗(yàn)中讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，記錄小球落到木板上的位置，測量該位置與鉛垂線間的水平距離s以及水平桌面與木板上表面的垂直距離h，重復(fù)該步驟，做多次測量，分別得到s和h的平均值$\overline{s}$和$\overline{h}$；然后再改變h，重復(fù)該步驟，不需要測量斜面的高度以及小球在水面上運(yùn)動的距離，故B、E、F正確，A、C、D、G、H錯誤．
故選：BEF．
（3）根據(jù)$\overline{h}=\frac{1}{2}g{\overline{t}}^{2}$得，$\overline{t}=\sqrt{\frac{2\overline{h}}{g}}$，則水平位移$\overline{s}=v\overline{t}=v\sqrt{\frac{2\overline{h}}{g}}$，
可知若$\overline{s}$∝$\sqrt{\overline{h}}$，平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動．
（4）本實(shí)驗(yàn)除了實(shí)驗(yàn)中測量量的誤差之外，其他的可能產(chǎn)生誤差是小球軌跡不重復(fù)；或桌面或斜面摩擦因數(shù)有差異；或小球運(yùn)動過程中受空氣阻力的影響等．
故答案為：（1）B，（2）BEF，（3）B，（4）小球軌跡不重復(fù)；或桌面或斜面摩擦因數(shù)有差異；或小球運(yùn)動過程中受空氣阻力的影響等．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理，抓住水平方向上的位移之比是否等于時(shí)間之比來判斷水平方向上是否做勻速直線運(yùn)動．