Question

16．图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹

（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有acd
a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b．斜槽轨道必须光滑
c．每次小球应从同一高度由静止释放
d．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（2）图乙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点A、B，测得A点坐标为（15cm，5cm），B点坐标为（45cm，45cm），则平抛小球的速度为v₀为2m/s，小球从A点运动到B点所用时间为0.15s，小球在B点的速度方向与水平方向夹角的正切值为1.5（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线；
（2）根据平抛运动的处理方法，直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动即可求解，再结合三角知识，即可求解在B点的速度方向与水平方向夹角的正切值．

解答 解：（1）a、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故a正确；
b、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故b错误，c正确；
d、用描点法描绘运动轨迹时，记录的点应适当多一些，故d正确．
故选：acd．
（2）根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，所以有：
y₁=$\frac{1}{2}$gt₁² …①
y₂=$\frac{1}{2}$gt₂² …②
水平方向的速度，即平抛小球的初速度为：v₀=$\frac{△x}{△t}$…③
联立①②③代入数据解得：v₀=2m/s  
水平方向匀速直线运动，则有：t_AB=$\frac{{x}_{AB}}{{v}_{0}}$=$\frac{0.3}{2}$=0.15s；
竖直方向，则有，v_By=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×0.45}$=3m/s；
在B点的速度方向与水平方向夹角的正切值，则有：tanθ=$\frac{{v}_{yB}}{{v}_{0}}$=$\frac{3}{2}$=1.5；
故答案为：（1）acd；（2）2，0.15；1.5；

点评 解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，提高解决问题的能力；灵活应用平抛运动的处理方法是解题的关键．