Question

1．小张同学采用如图1所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验．
（1）实验时下列哪些操作是必须的？AC（填序号）
A．将斜槽轨道的末端调成水平
B．用天平称出小球的质量
C．每次都要让小球从同一位置由静止开始运动
（2）在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响．选择小球时，应选择下列的A
A．实心小铁球           B．空心铁球
C．实心小木球           D．以上三种球都可以
（3）实验时小张同学忘记在白纸上记录小球抛出点的位置，于是他根据实验中记录的点迹描出运动轨迹曲线后，在该段曲线上任取水平距离均为△x=20.00cm的三点A．B．C，如图2所示，其中相邻两点间的竖直距离分别为y₁=10.00cm，y₂=20.00cm．小球运动过程中所受空气阻力忽略不计．请你根据以上数据帮助他计算出小球初速度v₀=2m/s．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）实验要求将斜槽轨道的末端调成水平，保证小球做平抛运动，只有让小球多次从同一位置上静止滚下，才能保证小球多次做平抛运动的初速度相等，轨迹相同；
（2）小球要做平抛运动，则要减小阻力的影响，在小球选择方面要注意选择体积小、质量大的小球；
（3）将平抛运动分解到水平方向和竖直方向，根据水平和竖直方向的运动特点即可正确解答．

解答 解：（1）A、实验要求将斜槽轨道的末端调成水平，保证小球做平抛运动，故A必须；
B、本实验研究平抛运动的规律，与质量无关，故不需要测量小球的质量，故B不需要；
C、只有让小球多次从同一位置上静止滚下，才能保证小球多次做平抛运动的初速度相等，轨迹相同，故C必须；
故选：AC；
（2）为了减小空气阻力对小球的影响，要选择体积较小质量较大的小球，故选实心小铁球，故A正确．
（3）在竖直方向上有：△y=gT²，则T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.2-0.1}{10}}$=0.1s
水平方向有：v₀=$\frac{△x}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$m/s=2m/s
故答案为：（1）AC； （2）A； （3）2．

点评 本题关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理等，分析小球水平方向和竖直方向的运动特点，充分利用匀变速直线运动的规律结合运动的合成来求解；还考查了实验器材的选择原理，要减小空气阻力的影响．