Question

在做研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)時，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動，通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動的軌跡．
（1）為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確的選項(xiàng)前面的字母填在橫線上

 

．
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必須不同
c．每次必須由靜止釋放小球
d．記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴(yán)格地等距離下降
e．小球運(yùn)動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
f．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
（2）若用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為L，小球在平拋運(yùn)動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v₀=

 

（用L、g表示）．
（3）若方格的邊長L=1.25cm，g取9.8m/s²，則初速度v₀的值為

 

m/s．（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：（1）保證小球做平拋運(yùn)動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動的軌跡，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)要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．
（2）平拋運(yùn)動的水平方向做勻速直線運(yùn)動，從圖中可以看出：a、b、c、d 4個點(diǎn)間的水平位移均相等為2L，因此這4個點(diǎn)是等時間間隔點(diǎn)，v₀=

x

t

，而豎直方向是自由落體運(yùn)動，兩段相鄰的位移之差是一個定值△y=gt²=L，聯(lián)立方程即可解出．
（3）把數(shù)據(jù)代入初速度表達(dá)式即可求出小球的初速度．

解答：解：（1）a、為了保證小球水平飛出，則斜槽的末端切線保持水平，故a正確．
b、為了保證小球平拋運(yùn)動的初速度相同，則每次從同一高度由靜止釋放小球，故b錯誤，c正確．
d、記錄小球經(jīng)過不同高度的位置時，不需要等距離下降，故d錯誤．
e、小球在豎直面內(nèi)做平拋運(yùn)動，避免因摩擦而使運(yùn)動軌跡改變，因此小球運(yùn)動時不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸，故e正確；
f、要使描出的軌跡更好地反映真實(shí)運(yùn)動，記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些，并用平滑曲線連接，故f錯誤．
（2）由圖示可知，a、b、c、d 4個點(diǎn)間的水平位移均相等，x=2L，做平拋運(yùn)動的物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動，因此這4個點(diǎn)間的時間間隔相等．這四個點(diǎn)在豎直方向兩段相鄰位移之差是個定值，△y=gt²=L，則t=

△y g

=

L g

，小球的初速度v₀=

x

t

=

2L

L g

=2

gL

．
（3）小球的初速度v₀=2

gL

=2

9.8×0.0125

=0.7m/s．
故答案為：（1）a、c、e；（2）2

gL

；（3）0.7．

點(diǎn)評：解決平拋實(shí)驗(yàn)問題時，要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．在平拋運(yùn)動的規(guī)律探究活動中，不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對探究原理的理解．