Question

【題目】用如圖甲所示裝置研究平拋運動。將白紙和復寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側面會在白紙上擠壓出一個痕跡點。移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復，白紙上將留下一系列痕跡點。

（1）下列實驗條件必須滿足的有______。

A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末端水平

C．擋板高度等間距變化

D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球

（2）為定量研究，建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標系。

a．取平拋運動的起始點為坐標原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的______（選填“最上端”“最下端”或者“球心”）對應白紙上的位置即為原點：在確定y軸時______（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行。

b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數據：如圖乙所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則______（選填“＞”、“＜”或者“=”）。可求得鋼球平拋的初速度大小為______（已知當地重力加速度為g，結果用上述字母表示）。

Answer 1

【答案】BD 球心 需要 > x

【解析】

(1)[1]ABD.為了能畫出平拋運動軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的。同時要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運動軌跡上的幾個點。故A不符合題意，BD符合題意。

C．檔板只要能記錄下小球下落在不同高度時的不同的位置即可，不需要等間距變化。故C不符合題意。

(2) a、[2][3]小球在運動中記錄下的是其球心的位置，故拋出點也應是小球靜置于Q點時球心的位置；故應以球心在白紙上的位置為坐標原點；小球在豎直方向為自由落體運動，故y軸必須保證與重錘線平行。

b、[4][5]如果A點是拋出點，則在豎直方向上為初速度為零的勻加速直線運動，則AB和BC的豎直間距之比為1：3；但由于A點不是拋出點，故在A點已經具有豎直分速度，故豎直間距之比大于1：3；由于兩段水平距離相等，故時間相等，根據y2-y1=gt2可知：

t=

則初速度為：

v==x