Question

9．在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：ace
a、通过调节使斜槽的末端保持水平
b、每次释放小球的位置必须不同
c、每次必须由静止释放小球
d、记录小球位置用的凹槽每次必须严格地等距离下降
e、小球运动时不应与木板上的白纸相接触
f、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）如图是某同学用频闪照相研究平抛运动时拍下的照片，背景方格纸的边长为10cm，A、B、C是同一小球在频闪照相中拍下的三个连续的不同位置时的照片，则：（g=10m/s²）
①频闪照相相邻闪光的时间间隔0.1s；
②小球水平抛出的初速度v₀=3m/s；
③球经过B点时其竖直分速度大小为v_y=1.5m/s．

Answer 1

分析 （1）保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线；
（2）平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由BC和AB之间的竖直方向的距离差可以求出时间间隔；
在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；
根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点竖直方向上的分速度

解答 解：（1）a、要保证小球做平抛运动，必须通过调节使斜槽的末端保持水平，故a正确；
b、为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次释放小球的位置必须相同，故b错误；
c、为保证小球做平抛运动的初速度相等，每次必须由静止释放小球，故c正确；
d、只要描出小球的位置即可，记录小球位置用的木条（或凹槽）每次不必严格地等距离下降，故d错误；
e、为避免摩擦影响小球的运动轨迹，小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，故e正确；
f、将球的位置记录在纸上后，取下纸，应用平滑的曲线把各点连接起来，不是用直尺将点连成折线，故f错误；
（2）①根据平抛运动规律有：
在竖直方向：h_BC-h_AB=g△t²，
代入数据解得：△t=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$=0.1 s．
②根据水平方向运动特点有：x=3L=v₀△t，
由此解得：v₀=$\frac{3×0.1}{0.1}$=3m/s．
③小球经过B点时其竖直分速度大小等于A到C的竖直位移与所用时间的比值，
所以得v_By=$\frac{3L}{2△t}$=$\frac{3×0.1}{0.2}$=1.5m/s
故答案为：（1）ace；（2）①0.1；②3；③1.5．

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．