实验:研究平抛运动

1.(多选)(实验注意事项及误差分析)研究平抛运动,下面哪些做法可以减小实验误差( )
A.使用密度大、体积小的钢球
B.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
C.实验时,让小钢球每次都从同一位置由静止开始滚下
D.使斜槽末端切线保持水平
[解析] 研究平抛运动时,钢球体积越小,所受空气阻力越小,并且记录小钢球通过的位置越准确,A正确;小钢球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下,钢球与斜槽间的摩擦不变,可保证钢球做平抛运动的初速度不变,钢球和斜槽间的摩擦只改变了初速度的大小,不会造成误差,B错误,C正确;实验时必须使斜槽末端的切线水平,以确保小钢球水平飞出做平抛运动,D正确.
[答案] ACD
2.(实验步骤)在“研究平抛运动”的实验中,可以描绘平抛物体的运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:(请将横线内容补充完整)
A.让小球多次从________位置静止滚下,记下小球运动途中经过的一系列位置
B.安装好器材,注意使斜槽末端水平和木板竖直,记下小球在斜槽末端时球心在木板上的投影点O和过O点的竖直线,检测斜槽末端是否水平的方法是________________________________________
C.测出轨迹上某点的坐标x、y,用v0=________算出该小球的平抛初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值
D.取下白纸,以O为原点,以过O点的竖直线为y轴,水平线为x轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛轨迹
上述实验步骤的合理顺序是________(只排列序号即可).
[答案] 同一 将小球放在斜槽末端任一位置,小球不滚动 x BADC
3.(实验器材的选择及误差分析)(1)在做“研究平抛物体的运动”的实验时,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.停表
C.坐标纸 D.天平
E.弹簧测力计 F.铅垂线
(2)在“研究平抛运动”的实验中,某同学在建立直角坐标系时,有一处失误,假设他在安装实验装置和进行其他操作时准确无误.观察图可知,他的失误之处是____________________________
________________________________________________________.

(3)他根据图示建立坐标系,运用实验原理测得的小球平抛初速度值与其真实值相比________(选填“偏大”、“相等”或“偏小”).
[解析] (1)实验中还需要的器材:游标卡尺、坐标纸和铅垂线,故选A、C、F.
(2)由图可以看出该同学错误地将坐标原点取在槽口处.坐标原点应建立在斜槽末端小球重心所在位置,即在槽口上方r(r为小球半径)处.
(3)由于坐标原点偏下,所以在计算小球运动的时间时,由t=知,t偏小,则v0=偏大.
[答案] (1)ACF (2)没有将坐标原点建立在斜槽末端小球重心所在位置处 (3)偏大
4.(求平抛运动的初速度)某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的运动轨迹,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出.则

(1)小球平抛的初速度为________m/s.(g取10 m/s2)
(2)小球抛出点的位置坐标:x=________cm,y=________cm.
[解析] (1)由平抛运动公式,在x轴方向上xab=v0T,在竖直方向上hbc-hab=gT2,代入数据解得T=0.1 s,v0=2 m/s.