Question

18．在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：ace
（a）通过调节使斜槽的末端保持水平
（b）每次释放小球的位置必须不同
（c）每次必须由静止释放小球
（d）记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降
（e）小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（f）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）安装实验装置的过程中，斜槽装置的末端的切线必须是水平的，这样做的目的是B
A．保证小球飞出时，速度即不太大，也不太小；
B．保持小球飞出时，初速度水平；
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等；
D．保证小球运动的轨道是一条抛物线；
（3）如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm的小方格，重力加速度g取10m/s²．由图可知：小球从A点运动到B点经历的时间等于（填“小于”、“等于”或“大于”）从B点运动到C点经历的时间；照相机的闪光频率为10Hz；小球抛出时的初速度大小为2.5 m/s．

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）在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，由于是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时固定的斜槽要在竖直面；
（3）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，从而得出闪光的周期，根据水平位移和时间求出小球平抛运动的初速度．

解答 解：（1）a、为了保证小球水平飞出，则斜槽的末端切线保持水平．故a正确．
bc、为了保证小球平抛运动的初速度相同，则每次从同一高度由静止释放小球．故b错误，c正确．
d、记录小球位置用的木条（或凹槽）每次不需要严格地等距离下降，故d错误；
e、小球在竖直面内做平抛运动，避免因摩擦而使运动轨迹改变，固定白纸的木板必须调成竖直，小球运动时不能与方木板接触．故e正确．
f、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，并用平滑曲线连接．故f错误．
故选：ace．
（2）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，故ACD错误，B正确．
（3）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，因为AB和BC间的水平位移相等，则AB的时间间隔和BC的时间间隔相等．
竖直方向上，根据△y=2L=gT²，
解得闪光周期T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$s=0.1s，
那么频率为f=$\frac{1}{T}$=10Hz；
小球抛出的初速度v₀=$\frac{5L}{T}$=$\frac{5×0.05}{0.1}$=2.5m/s．
故答案为：（1）a  c  e；
（2）B；
（3）等于，10，2.5．

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．知道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．
在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，因此实验中关键是斜槽末端槽口的切线保持水平及固定后的斜槽要竖直．