Question

13．（1）在探究平拋運動的規律時，可以選用圖甲所示的各種裝置圖，以下操作合理的是BD
A、選用裝置1研究平拋運動豎直分運動，應該用眼睛看A、B兩球是否同時落地
B、選用裝置2時，要獲得穩定的細水柱所顯示的平拋軌跡，豎直管上端A一定要低于水面
C、選用裝置3時，要獲得鋼球的平拋軌跡，每次不一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球
D、除上述裝置外，也能用數碼照相機拍攝鋼球做平拋運動的每秒十幾幀至幾十幀的照片，獲得平拋軌跡．

（2）研究平拋物體的運動，在安裝實驗裝置的過程中，斜面末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是B
A、保證小球飛出時，速度既不太大，也不太小
B、保證小球飛出時，初速度水平
C、保證小球在空中運動的時間每次都相等
D、保證小球運動的軌道是一條拋物線
（3）如圖乙所示為一小球做平拋運動閃光照片的一部分，圖中背景格的邊長均為5cm，如果g取10m/s²，
求：①閃光頻率是10Hz；
②小球運動的水平分速度的大小是1.5m/s；
③小球經過B點時速度的大小是2.5m/s．

Answer 1

分析 （1）根據研究平拋運動的原理出發分析研究方法是否合理．
（2）斜槽的末端水平的目的是保證小球飛出時初速度水平．
（3）根據豎直方向上連續相等時間內的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，從而得出閃光的頻率；根據水平位移和時間間隔求出水平分速度；根據某段時間內平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度，結合平行四邊形定則求出B點的速度大�。�

解答 解：（1）A、選用裝置圖1研究平拋物體豎直分運動，應該是聽聲音的方法判斷小球是否同時落地，故A錯誤；
B、A管內與大氣相通，為外界大氣壓強，A管在水面下保證A管上出口處的壓強為大氣壓強．因而另一出水管的上端口處壓強與A管上出口處的壓強有恒定的壓強差，保證另一出水管出水壓強恒定，從而水速度恒定．如果A管上出口在水面上則水面上為恒定大氣壓強，因而隨水面下降，出水管上口壓強 降低，出水速度減�。�故B正確；
C、選用裝置圖3要獲得鋼球的平拋軌跡，每次一定要從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球，這樣才能保證初速度相同，故C錯誤；
D、用數碼照相機拍攝時曝光時間的固定的，所以可以用來研究平拋運動，故D正確．
故選：BD．
（2）研究平拋物體的運動，在安裝實驗裝置的過程中，斜面末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是保證小球飛出時初速度水平．故選：B．
（3）①在豎直方向上，根據△y=2L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，
則閃光的頻率f=$\frac{1}{T}=\frac{1}{0.1}Hz=10Hz$．
②平拋運動的水平分速度${v}_{x}=\frac{3L}{T}=\frac{0.15}{0.1}m/s=1.5m/s$．
③B點的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{8L}{2T}=\frac{0.4}{0.2}m/s=2m/s$，則B點的速度${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yB}}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+4}$m/s=2.5m/s．
故答案為：（1）BD；（2）B；（3）①10；②1.5；③2.5

點評 解決本題的關鍵知道實驗的原理和注意事項，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律，結合運動學公式和推論靈活求解．