Question

18．（1）“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示，在实验前应BC
A、斜槽轨道必须是光滑的
B、将斜槽的末端切线调成水平
C、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
D、记录斜槽末端槽口的位置作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点

（2）取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，水平为x轴建立直角坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．测出轨迹曲线上某一点的坐标（x、y），根据两个分运动的特点，利用公式y=$\frac{1}{2}$gt²，求出小球的飞行时间，再利用公式x=v₀t，求出小球的水平分速度，表达式为v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$．
（3）用如图2所示的装置研究平抛运动，用小锤打击弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落．A、B两球同时开始运动，观察到两球同时落地（填“同时”或“不同时”），说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．

Answer 1

分析 在实验中让小球能做平抛运动，并能描绘出运动轨迹，实验成功的关键是小球是否初速度水平，要求从同一位置多次无初速度释放，这样才能确保每次平抛轨迹相同；
平抛运动竖直方向是自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，根据平抛运动的运动规律列方程组求解水平初速度；
A球沿水平方向抛出做平抛运动，同时B球被松开，自由下落做自由落体运动，发现每次两球都同时落地，只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动．

解答 解：（1）：A、小球与斜槽间的有无摩擦，对研究问题没有影响，故A错误；
B、实验中必须保证小球做平抛运动，将斜槽的末端切线调成水平，故B正确；
C、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故C正确；
D、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，不能作为小球做平抛运动的起点，故D错误．
故选：BC
（2）某同学想探究平抛物体的运动规律，他可通过描迹或拍照片等方法来探究．
根据两个分运动的特点，利用公式y=$\frac{1}{2}$gt²求小球飞行的时间；利用水平方向的匀速直线运动，即x=v₀t，
将t的表达式代入得：v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$
（3）由于两球同时运动，P球做平抛运动，Q球自由落体运动，发现每次两球都同时落地，由于两球同时落地，因此说明P、Q在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．
故答案为：（1）BC；（2）$\frac{1}{2}$gt²；v₀t；x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$；（3）同时，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．

点评 在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，同时让学生知道描点法作图线方法：由实验数据得来的点，进行平滑连接起来；
平抛水平是匀速直线运动，竖直是自由落体运动，依据次规律和测得数据可以解得初速度；
本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律．