Question

20．（1）在做“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為不正確的選項前面的字母填在橫線上E．
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相同
C．每次必須由靜止釋放小球           D．小球運動時不應(yīng)與木板上的白紙接觸
E．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線
（2）某同學在做“探究平拋運動的規(guī)律”的實驗中，忘記記下小球做平拋運動的起點位置O，A為小球運動一段時間后的位置，根據(jù)圖所示，求出小球做平拋運動的初速度為2 m/s，拋出點的橫坐標為-20cm，縱坐標為-5cm（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因為要畫同一運動的軌跡，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，實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線；
（2）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移求出初速度．
根據(jù)豎直方向上某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點豎直分速度，結(jié)合速度時間公式求出拋出點到B點的時間，從而得出B點距離拋出點的水平位移和豎直位移，得出拋出點的位置坐標．

解答 解：（1）A、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運動．故A正確．
B、因為要畫同一運動的軌跡，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．故BC正確．
D、實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線．故D正確，E錯誤．
本題選擇錯誤的，故選：E；
（2）根據(jù)y_BC-y_AB=gT²得：T=$\sqrt{\frac{0.25-0.15}{10}}$=0.1s，
則小球平拋運動的初速度為：v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s．
B點的豎直分速度為：v_yB=$\frac{{y}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.4}{0.2}$=2m/s
根據(jù)v_yB=gt知，t=$\frac{{v}_{yB}}{g}$=$\frac{2}{10}$=0.2s．
則拋出點與B點的豎直位移為：y_B=$\frac{1}{2}$gt²=0.2m=20cm，
水平位移為：x_B=v₀t=2×0.2m=0.4m=40cm．
則拋出點的位置坐標為：x=20-40=-20cm，y=15-20=-5cm．
故答案為：（1）E；（2）2，-20cm，-5cm．

點評 解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項．在平拋運動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實驗的原理，要注重學生對探究原理的理解；解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式和推論靈活求解．