Question

【題目】在做“研究平拋運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖所示的裝置，先調節撐桿M的位置使斜槽軌道末端的切線處于水平，然后在一塊平木板表面釘上復寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口的正前方水平地面上某一位置。讓小球從斜槽上緊靠擋板N處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口方向平移距離x后，再使小球從N處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠離槽口平移距離x，讓小球再次從N處由靜止釋放，再得到痕跡C。已測得木板每次移動的距離x=15.00cm，測得A、B間的高度差y1=7.84cm，B、C間的高度差y2=17.64cm，取重力加速度，不計空氣阻力。

(1)在本實驗中，調節軌道使斜槽軌道的末端切線處于水平，其目的是______________________________；

(2)小球初速度的測量值v0=____________m/s；（結果保留三位有效數字）

(3)豎直板上的A點與小球水平拋出點的高度差h=____________cm；（結果保留三位有效數字）

(4)在實驗中，若該同學在將擋板放在3位置時略向右傾斜了一點，則測得的小球的初速度將_________。（選填“偏大”“偏小”或“不變”）

Answer 1

【答案】保證小球的初速度水平. 1.50 0.441 偏小

【解析】

(1)[1]．在本實驗中，調節軌道使斜槽軌道的末端切線處于水平，其目的是保證小球的初速度水平。

(2)[2]．在豎直方向上，根據y2y1＝gT2得

則小球的初速度

(3)[3]．B點的豎直分速度

則拋出點與B點的高度差

A點與水平拋出點的高度差

h=h′-y1=8.281-7.84cm=0.441cm。

(4)[4]．若該同學在將擋板放在3位置時略向右傾斜了一點，則測得y2會偏大，求得出相等的時間間隔T將偏大，導致小球的初速度測量值偏小。