Question

7．請(qǐng)根據(jù)“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的學(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的及要求回答下列問(wèn)題
（1）在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng)，通過(guò)描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．
為了能較準(zhǔn)確地描述運(yùn)動(dòng)軌跡，下面列出一些操作要求，將你認(rèn)為正確選項(xiàng)前面字母填在橫線上：ACD
A．通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平
B．每次釋放小球的位置必須不同
C．每次必須從同一高度由靜止釋放小球
D．小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
E．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點(diǎn)連成折線
（2）某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，忘了記錄拋出點(diǎn)O點(diǎn)，但他準(zhǔn)確在豎直墻上記錄了拋物線軌跡的一部分，如圖所示，O點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，x軸沿水平方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出平拋物體的初速度大小是v₀=4m/s，拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為x=-80cm，y=-20cm．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因?yàn)橐�畫同一運(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)要求小球滾下時(shí)不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運(yùn)動(dòng)軌跡改變，最后軌跡應(yīng)連成平滑的曲線；
（2）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△y=gT²，求出時(shí)間，再根據(jù)等時(shí)性，求出水平初速度；OB段在豎直方向上的平均速度等于A點(diǎn)豎直方向上的瞬時(shí)速度，再根據(jù)A點(diǎn)豎直方向上的速度求出下落的時(shí)間，求出下落的水平位移和豎直位移，從而求出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

解答 解：（1）A、要保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，必須通過(guò)調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，故A正確；
B、為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次釋放小球的位置必須相同，故B錯(cuò)誤；
C、為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，每次必須由靜止釋放小球，故C正確；
D、為避免摩擦影響小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙（或方格紙）相接觸，故D正確；
E、將球的位置記錄在紙上后，取下紙，應(yīng)用平滑的曲線把各點(diǎn)連接起來(lái)，不是用直尺將點(diǎn)連成折線，故E錯(cuò)誤；
（2）根據(jù)△y=gT²，解得：T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.45-0.35}{10}}$=0.1s，
則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{x}{T}$=4m/s．
A點(diǎn)在豎直方向上的分速度v_yA=$\frac{{y}_{OB}}{2T}$=3m/s．
平拋運(yùn)動(dòng)到A的時(shí)間t=$\frac{{v}_{yA}}{g}$=0.3s，
此時(shí)在水平方向上的位移x=v₀t=1.2m，
在豎直方向上的位移y=$\frac{1}{2}$gt²=0.45m，
所以拋出點(diǎn)的坐標(biāo)x=-0.80m=-80cm，
y=-0.20m=-20cm．
故答案為：（1）ACD；（2）4，-80，-20．

點(diǎn)評(píng) 解決平拋實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí)，要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．在平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究活動(dòng)中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對(duì)探究原理的理解；解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，以及分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性．