Question

4．在“研究平抛物体运动”实验中，
（1）应采取下列哪种措施减小实验误差A
A．斜槽轨道末端切线必须水平
B．斜槽轨道必须光滑
C．取斜槽轨道的末端作为平抛运动起点
D．小球每次从斜槽不同高度释放
（2）一个学生在实验中描出了如图1所示的几个实验点，其中偏差较大的实验点B产生的原因可能是BC
A．小球滚下时起始的高度较其它各次高
B．小球滚下时起始的高度较其它各次低
C．小球在运动中遇到了其它各次没有遇到的阻碍
D．小球开始滚下时，实验者已给它一个初速度
（3）一位同学用闪光照相机对正在做平抛运动的小球进行拍摄，如图2为照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s²，则闪光周期是0.1s，小球平抛的初速度是1.5m/s，小球经过B点的速度是2.5m/s．

Answer 1

分析 （1、2）在实验中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；
（3）正确应用平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动；解答本题的突破口是利用在竖直方向上连续相等时间内的位移差等于常数解出闪光周期，然后进一步根据匀变速直线运动的规律、推论求解．

解答 解：：（1）A、实验时为了保证小球的初速度水平，斜槽轨道末端切线必须水平，故A正确．
B、斜槽轨道不一定需要光滑，只要每次从斜槽的同一位置释放，使得平抛运动的初速度相等即可，故B错误．
C、取小球在斜槽末端球心在上投影作为平抛运动的起点．故C错误．
D、为了保证小球的初速度大小相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放，故D错误．
故选：A．
（2）实验点B在准确点的下方，可知小球初速度比其它球小，即小球滚下的高度较其它各次低，或小球在运动中遇到其它各次没有遇到的阻碍．故选：BC．
（3）在竖直方向上有：△h=gT²，其中△h=（5-3）×5cm=10cm=0.1m，
代入求得：T=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$=0.1s，
那么照相机的闪光频率是10Hz；
水平方向匀速运动，有：s=v₀t，其中s=3l=15cm=0.15m，t=T=0.1s，
代入解得：v₀=$\frac{0.15}{0.1}$=1.5m/s．
根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有：
v_By=$\frac{{h}_{AC}}{2T}$=$\frac{8×0.05}{2×0.1}$=2m/s
所以B点速度为：v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{By}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$=2.5m/s
故答案为：（1）A；（2）BC； （3）0.1，1.5，2.5．

点评 解决本题的关键知道实验中误差的来源，以及知道平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论进行求解．对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题．