Question

“研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示，在实验前应（  ）
A．将斜槽的末端切线调成水平
B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C．在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点

Answer 1

A、B将斜槽的末端切线调成水平，是为了保证小球做平抛，如果斜槽的末端上翘或下低，小球将做斜上抛或斜下抛运动。调整可利用水平仪进行。在没有水平仪的情况下，也可以将小球放在斜槽末端的平直部分。如果小球在几个位置上都能保持静止，则说明该部分已基本水平。由于抛出去的小球是在一个竖直面内运动，所以木板也必须在竖直面内，且木板所在平面必须与小球运动平面平行，否则小球可能与木板发生碰撞导致失败。即使不发生碰撞，在木板上画出的轨迹和小球实际运动轨迹也有较大的偏差，因为实验中所画出的轨迹实际上是小球运动轨迹在木板平面上的投影。如上所述，A、B选项叙述的操作是必须的，球的球心在木板上的水平投影点，该投影点的位置要比槽口的端点位置高一些。实验前确定小球的抛出点（即坐标系原点）是必须的，但C选项所述的确定方法及确定的位置是错误的。在此实验中，是根据两个运动学公式x=vt和来计算小球平抛的初速度的，不需要知道小球的质量或所受的重力，在描绘运动轨迹时也不需要质量，因此D选项所述的操作是没必要的。