Question

14．如图1是用斜槽轨道做“研究平抛运动”的实验装置．

（1）下列措施不能减小实验误差的是B（选填序号）
A．斜槽轨道末端切线必须水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．小球每次应从斜槽同一位置静止释放
D．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
（2）某同学做实验时在坐标纸上描出了a、b、c、d四个点，如图2，已知小方格的边长L=10cm，小球平抛的初速度为v₀=2m/s．（g取10m/s²）
（3）图中的a点不是抛出点，则抛出点的坐标是（-10cm，-1.25cm）．（以a点为坐标原点）．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）根据实验的原理和操作中的注意事项确定不能减小实验误差的选项．
（2）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，结合水平位移和时间间隔求出初速度．
（3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合速度时间公式求出抛出点到b点的运动时间，从而得出抛出点到b点的水平位移和竖直位移，确定抛出点的坐标．

解答 解：（1）A、为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需切线水平，故A正确．
B、为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽不一定需要光滑，故B错误，C正确．
D、小球运动时，不能与木板上的白纸相接触，防止由于摩擦改变小球的运动轨迹，故D正确．
本题选择不能减小实验误差的，故选：B．
（2）在竖直方向上，根据△y=L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{0.1}{10}}s=0.1s$，则小球平抛运动的初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×0.1}{0.1}m/s=2m/s$．
（3）b点的竖直分速度${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{0.3}{0.2}m/s=1.5m/s$，则抛出点到b点的时间t=$\frac{{v}_{yb}}{g}=\frac{1.5}{10}s=0.15s$，
抛出点到b点的水平位移x_b=v₀t=2×0.15m=0.3m=30cm，则抛出点的横坐标x=20-30cm=-10cm，
抛出点到b点的竖直位移${y}_{b}=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.1{5}^{2}m=0.1125m$=11.25cm，则抛出点的纵坐标y=10-11.25cm=-1.25cm．
故答案为：（1）B   （2）2  （3）（-10cm，-1.25cm）

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解，难度中等．