Question

6．（1）某同學在一次實驗中使用了如圖所示的裝置來“研究平拋運動”，以下操作中沒必要的是：④

①把白紙固定在板面上并調(diào)節(jié)板面豎直
②調(diào)節(jié)軌道末端水平
③每一次都要從斜面上同一位置釋放小球
④記錄小球釋放位置與軌道末端之間的豎直高度
（2）另一位同學用閃光照相的辦法來研究小球的平拋運動，如圖是某次實驗中得到的閃光照片．已知照片中每個小方格的邊長為a，則：平拋的初速度v₀=$2\sqrt{ga}$；照片中的C點所對應的小球的瞬時速度v_c=$\frac{\sqrt{41}}{2}\sqrt{ga}$．（已知當?shù)氐闹亓�加速度為g）

Answer 1

分析 根據(jù)實驗的原理以及操作中的注意事項確定沒有必要的操作步驟．
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．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c點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出c點的速度．

解答 解：（1）①實驗時應把白紙固定在板面上，并調(diào)節(jié)板面豎直，防止小球平拋運動時與木板發(fā)生接觸而改變運動的軌跡，故①正確；
②為了保證小球的初速度水平，應調(diào)節(jié)軌道末端水平，故②正確；
③為了保證小球的初速度大小相等，每次讓小球從斜槽的同一位置釋放，不需要測量小球釋放位置與軌道末端的豎直高度，故③正確，④錯誤．
本題選不必要的步驟，故選：④．
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=a=gT²得，T=$\sqrt{\frac{a}{g}}$，則初速度${v}_{0}=\frac{2a}{T}=2a\sqrt{\frac{g}{a}}=2\sqrt{ga}$，
c點豎直分速度${v}_{yc}=\frac{5a}{2T}=\frac{5}{2}\sqrt{ga}$，根據(jù)平行四邊形定則知，c點的速度${v}_{C}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yc}}^{2}}$=$\frac{\sqrt{41}}{2}\sqrt{ga}$．
故答案為：（1）④，（2）$2\sqrt{ga}$，（3）$\frac{\sqrt{41}}{2}\sqrt{ga}$．

點評 解決本題的關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)合運動學公式和推論靈活求解，難度不大．