[试题案例]
[例1] 在利用斜槽轨道做"研究平抛运动"的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。
(1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外。下列器材中还需要的是________。
A.游标卡尺 B.秒表
C.坐标纸 D.天平
E.弹簧测力计 F.重垂线
(2)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛________相同。
(3)为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上________。
A.小球运动时不能与木块上的白纸(或方格纸)相接触
B.用直尺将记录的点连成折线
C.用平滑的曲线将记录的点连接起来
D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
解析 (1)实验中需要在坐标纸上记录小球的位置,描绘小球的运动轨迹,需要利用重垂线确定坐标轴的y轴,故C、F是需要的。
(2)只有斜槽的末端保持水平,小球才具有水平初速度,其运动才是平抛运动;每次从同一位置由静止释放小球,是为了使小球有相同的初速度。
(3)如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹,使其不是平抛运动,故A正确;将描出的点用平滑的曲线连接起来,故B错误,C正确;因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,在相同时间里,位移越来越大,因此铅笔下降的距离不应是等距的,故D错误。
答案 (1)CF (2)水平 初速度 (3)AC
三、计算平抛运动的初速度
1.平抛轨迹完整(即含有抛出点)
因x=v0t,y=gt2,故v0=x。在轨迹上任取一点,测出该点离坐标原点的水平位移x及竖直位移y,就可求出初速度v0。
2.平抛轨迹残缺(即无抛出点)