Question

【題目】“研究平拋運動”實驗中，A實驗小組選用如圖1實驗裝置，她們讓鋼球從斜槽固定位置滾下從槽的末端飛出做平拋運動，用鉛筆描出小球經過的位置，通過多次實驗，在豎直白紙上記錄鋼球經過的多個位置，得到鋼球平拋運動的軌跡，并利用軌跡求出鋼球平拋運動的初速度。

①除圖中所給的實驗器材外，完成本實驗還需要的測量工具是_____

②為保證鋼球飛出后做平拋運動，斜槽末端必須水平。請簡要說明，在實驗操作中你是如何檢測斜槽末端是否水平的。_____

③如圖2所示，在實驗中記下鋼球的平拋初位置O點，用懸掛的重錘確定豎直線。取下白紙以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫出平拋運動物體的軌跡。如果平拋運動的軌跡是一條拋物線，那么軌跡上任意一點的y坐標與x坐標理論上應滿足y=ax2，若設初速度為v0，重力加速度為g，關系式中的a應等于_________：

A． B． C． D．

④B實驗小組為了更方便研究平拋運動，他們在實驗中用頻閃光源代替鋼球，頻閃光源的頻率為50Hz，拋出后經過畫布時在上面留下了一串反映平拋運動軌跡的點跡（如圖3）。將點跡拍照后用軟件分析可得到各點的坐標。下圖中M1、M2、M3是頻閃光源平拋運動過程中在畫布上留下的三個連續點跡，M1、M2、M3的坐標見表格，通過計算可得頻閃光源平拋運動的初速度為_____m/s，當地的重力加速度為_____m/s2

	M1	M2	M3
x/cm	1.0	2.0	3.0
y/cm	0.40	1.19	2.37

⑤該組同學在老師的啟發下想進一步探究做平拋運動的物體在豎直方向上的分運動，利用④中的實驗裝置完成實驗并測量相關數據，通過計算機繪出如圖4所示的Vy﹣t圖象，并擬合出表達式，圖中Vy為頻閃光源平拋運動豎直方向的分速度。他們通過分析圖象和表達式可以得出的結論是_____。

A．斜槽末端可能不水平

B．頻閃光源與斜槽之間存在摩擦

C．頻閃光源在水平方向上做勻速直線運動

D．頻閃光源在豎直方向上做勻加速直線運動

Answer 1

【答案】 刻度尺 看小球能否靜止在軌道的邊緣 D 0.5 9.75 AD

【解析】(1) 實驗中小球離開桌子后做平拋運動，根據平拋運動的規律可知，應測出豎直高度和水平位移，故應用到刻度尺；

(2)在實驗操作中檢測斜槽末端是否水平的方法：將小球放在槽的末端（或木板上）看小球能否靜止（或用水平儀檢查木板是否水平）

(3)鋼球的平拋運動，則有，，聯立得，關系式中的a應等于，故D正確，ABC錯誤；

故選D。

(4) 平拋運動的初速度為；

由，解得當地的重力加速度為；

(5) 由于計算機繪出如圖所示的Vy-t圖像，鋼球在豎直方向做運動，通過圖像和表達式鋼球分析在豎直方向做運動，可以得出的結論是：頻閃光源在豎直方向上做勻加速直線運動，斜槽末端可能不水平，故選AD。