Question

5．在做“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)：
（1）下列說(shuō)法正確的是AD
A．應(yīng)使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽軌道必須光滑
C．斜槽軌道末端可以不水平
D．要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些
（2）下列哪些因素會(huì)使實(shí)驗(yàn)的誤差增大BC
A．小球與斜槽之間有摩擦
B．安裝斜槽時(shí)其末端不水平
C．建立坐標(biāo)系時(shí)，以斜槽末端端口位置為坐標(biāo)原點(diǎn)
D．根據(jù)曲線(xiàn)計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)，在曲線(xiàn)上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)
（3）如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm，如果取g=10m/s²，那么：
照相機(jī)的閃光頻率是10Hz；小球平拋的初速度的大小是1.5m/s；小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是2.5m/s．

Answer 1

分析 （1、2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)確定正確的操作步驟以及使誤差增大的方法．
（3）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，從而得出照相機(jī)的閃光頻率，根據(jù)水平位移和時(shí)間間隔求出小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出B點(diǎn)的速度．

解答 解：（1）A、為了保證小球的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止滑下，斜槽軌道不一定需要光滑，故A正確，B錯(cuò)誤．
C、為了保證小球的初速度水平，斜槽末端需切線(xiàn)水平，故C錯(cuò)誤．
D、要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動(dòng)，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些，故D正確．
故選：AD．
（2）A、實(shí)驗(yàn)中保證每次小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止滑下，斜槽軌道不一定需要光滑，所以小球與斜槽之間有摩擦不影響實(shí)驗(yàn)的誤差，故A錯(cuò)誤．
B、當(dāng)斜槽末端切線(xiàn)沒(méi)有調(diào)整水平時(shí)，小球脫離槽口后并非做平拋運(yùn)動(dòng)，會(huì)增大實(shí)驗(yàn)的誤差，故B正確．
C、建立坐標(biāo)系時(shí)，應(yīng)以斜槽末端小球球心所在的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，否則會(huì)引起誤差，故C正確．
D、根據(jù)曲線(xiàn)計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度時(shí)，在曲線(xiàn)上取作計(jì)算的點(diǎn)離原點(diǎn)O較遠(yuǎn)，可以減小誤差，故D錯(cuò)誤．
故選：BC．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，則照相機(jī)的閃光頻率f=$\frac{1}{T}=\frac{1}{0.1}Hz=10Hz$．
小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\frac{0.15}{0.1}m/s=1.5m/s$，
B點(diǎn)的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{8L}{2T}=\frac{8×0.05}{0.2}m/s=2.0m/s$，
根據(jù)平行四邊形定則知，B點(diǎn)的速度${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yB}}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}m/s=2.5m/s$．
故答案為：（1）AD，（2）BC，（3）10，1.5，2.5．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道實(shí)驗(yàn)的原理以及操作中的注意事項(xiàng)，知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解，難度不大．