Question

17．小紅同學用安裝正確的實驗裝置完成“研究平拋物體的運動”實驗操作，得到小球做平拋運動穿過卡片小孔時位置的白紙，如圖所示（其中O點為小球平拋運動的初始位置）．
（1）作出X軸和Y軸，并用平滑的曲線把小球通過的位置連接起來；
（2）B點偏離曲線較大的可能原因是D．
A．小球從斜槽上滾下時受到斜槽的摩擦力作用
B．小球沒有從卡片小孔的中央位置穿過
C．球從斜槽上釋放時初速度不為零
D．球從斜槽上開始滾的位置偏低
（3）若C點的坐標值為（60.0cm，44.1cm），可求得小球通過O點的速度為2.0m/s（g取9.80m/s²）

Answer 1

分析 （1）以O點為坐標原點，豎直向下為y軸，水平方向為x軸，作出直角坐標系，畫出運動軌跡；
（2）B點位移偏小，說明豎直方向位移偏大，則時間偏大，說明拋出時水平速度偏小；
（3）根據(jù)平拋運動基本公式求解初速度．

解答 解：（1）以O點為坐標原點，豎直向下為y軸，水平方向為x軸，作出直角坐標系，小球做平拋運動，軌跡如圖所示：

（2）根據(jù)圖象可知，B點位置偏低，即豎直方向位移偏大，
A、小球從斜槽上滾下時受到斜槽的摩擦力作用，不影響實驗的準確性，故A錯誤；
B、若實驗操作正確，小球沒有從卡片中央位置穿過，則小球還應在軌跡上，不會偏移較大，故B錯誤；
C、球從斜槽上釋放時初速度不為零，則做平拋運動的初速度變大，則到達B點時，水平位移不變，時間變小，則豎直方向位移偏小，B點應偏上，故C錯誤；
D、球從斜槽上開始滾的位置偏低，則做平拋運動的初速度變小，則到達B點時，水平位移不變，時間變大，則豎直方向位移偏大，B點偏下，故D正確；
故選：D
（3）小球做平拋運動，則h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，解得：t=$\sqrt{\frac{2×0.441}{9.8}}=0.3s$，小球通過O點的速度${v}_{0}=\frac{x}{t}=\frac{0.60}{0.3}=2.0m/s$．
故答案為：（1）如圖所示；（2）D；（3）2.0

點評 掌握如何讓小球做平拋運動及平拋運動軌跡的描繪，并培養(yǎng)學生利用平拋運動規(guī)律去分析與解決問題的能力，難度適中．