Question

【題目】用如圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫紙對(duì)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(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓在一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。

（1）下列實(shí)驗(yàn)條件必須滿足的有_____________。

A.斜槽軌道光滑

B.斜槽軌道末段水平

C.擋板高度等間距變化

D.每次從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放鋼球

（2）為定量研究，建立以水平方向x軸、豎直方向?yàn)?/span>y軸的坐標(biāo)系。

a.取平拋運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，將鋼球靜置于Q點(diǎn)，鋼球的_________（選填“最上端”、“最下端”或者“球心”）對(duì)應(yīng)白紙上的位置即為原點(diǎn)；在確定y軸時(shí)_________（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重垂線平行。

b.若遺漏記錄平拋軌跡的起始點(diǎn)，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖2所示，在軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，AB和BC的水平間距相等且均為x，測(cè)得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則_________（選填“大于”、“等于”或者“小于”）�？汕蟮娩撉蚱綊伒某跛俣却笮�為_________（已知當(dāng)?shù)刂亓�加速度�?/span>g，結(jié)果用上述字母表示）。

（3）為了得到平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，同學(xué)們還提出了以下三種方案，其中可行的是_________。

A.從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片。即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

B.用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

C.將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，將會(huì)在白紙上留下筆尖的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

（4）伽利略曾研究過(guò)平拋運(yùn)動(dòng)，他推斷：從同一炮臺(tái)水平發(fā)射的炮彈，如果不受空氣阻力，不論它們能射多遠(yuǎn)，在空中飛行的時(shí)間都一樣。這實(shí)際上揭示了平拋物體_________。

A.在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B.在豎直方向上最自由落體運(yùn)動(dòng)

C.在下落過(guò)程中的軌跡是拋物線

Answer 1

【答案】BD 球心 需要 大于 AB B

【解析】

（1）[1]ABD.為了能畫出平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，首先保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽軌道不一定要光滑，但末端必須是水平的。同時(shí)要讓小球總是從同一位置釋放，這樣每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，才能找到同一運(yùn)動(dòng)軌跡上的幾個(gè)點(diǎn)；故A錯(cuò)誤，BD正確；

C.檔板只要能記錄下小球下落在不同高度時(shí)的不同的位置即可，不需要等間距變化；故C錯(cuò)誤；

（2）[2]a.小球在運(yùn)動(dòng)中記錄下的是其球心的位置，故拋出點(diǎn)也應(yīng)是小球靜置于Q點(diǎn)時(shí)球心的位置；故應(yīng)以球心在白紙上的位置為坐標(biāo)原點(diǎn)；

[3]小球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，故y軸需要保證與重錘線平行；

b.[4]如果A點(diǎn)是拋出點(diǎn)，則在豎直方向上為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則AB和BC的豎直間距之比為1：3；但由于A點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，故在A點(diǎn)已經(jīng)具有豎直分速度，故豎直間距之比大于1：3；

[5]由于兩段水平距離相等，故時(shí)間相等，根據(jù)：

得：

則初速度：

（3）[6]A.從細(xì)管水平噴出穩(wěn)定的細(xì)水柱，拍攝照片，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，故A方案是可行的；

B.用頻閃照相在同一底片上記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，平滑連接各位置，即可得到平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，故B方案是可行的；

C.將鉛筆垂直于豎直的白紙板放置，筆尖緊靠白紙板，鉛筆以一定初速度水平拋出，由于鉛筆和紙之間沒有壓力，故不會(huì)形成運(yùn)動(dòng)軌跡，故C方案不可行的；

（4）[7]伽利略說(shuō)明了小球由同一高度下落時(shí)的等時(shí)性，故只能說(shuō)明小球在豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，無(wú)法說(shuō)明水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和是否機(jī)械能守恒；故選B。