Question

9．在做“研究平抛运动”实验时，已备下列器材：白纸、木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台，
（1）下列器材中还需要的是AE
A．刻度尺      B．秒表    C．天平   D．弹簧秤     E．重垂线
（2）实验中，下列哪些因素会引起实验的误差ABD
A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平
B．确定O_y轴时，没有用重垂线
C．斜槽不是光滑的，有一定摩擦
D．空气阻力对小球运动有较大影响
（3）如图所示，是某位同学进行实验后在白纸上作的图，实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意每次从斜槽的同一位置释放小球，斜槽的末端需水平；计算小球平抛运动初速度公式为：v₀=$x\sqrt{\frac{g}{2y}}$（用x、y表示）；根据图中所给的数据，可计算出v₀=1.6m/s．）

Answer 1

分析 根据实验的原理确定所需的物理器材．
根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合高度求出运动的时间，通过水平位移求出初速度．

解答 解：（1）研究平抛运动，除了白纸、木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、铁架台，因为需通过测量竖直位移和位移，所以需要刻度尺，需要作x轴和y轴，所以需要重锤线，不需要测量时间和质量，所以不需要秒表、天平和弹簧秤．
故选：AE．
（2）A、安装斜槽时，斜槽末端不水平，小球的初速度不水平，小球的运动不是平抛运动，会引起实验误差，故A正确．
B、确定O_y轴时，没有用重垂线也会引起实验的误差，故B正确．
C、斜槽不是光滑的，有一定摩擦，不影响实验的误差，只要保证每次小球从斜槽的同一位置释放即可，故C错误．
D、空气阻力对小球运动有较大影响，会影响小球的运动轨迹，会引起实验的误差，故D正确．
故选：ABD．
（3）实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意每次从斜槽的同一位置释放小球，斜槽的末端需水平．
小球离开轨道后做平抛运动，
竖直方向：y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
水平方向：x=v₀t，
解得：${v}_{0}=x\sqrt{\frac{g}{2y}}$．
代入数据得：${v}_{0}=0.32×\sqrt{\frac{9.8}{2×0.196}}=1.6m/s$．
故答案为：（1）AE，（2）ABD，（3）每次从斜槽的同一位置释放小球，斜槽的末端需水平，$x\sqrt{\frac{g}{2y}}$，1.6．

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．以及知道该实验的注意事项．