Question

I某同學在研究平拋運動的實驗中，在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點（軌跡已擦去），已知小方格紙的邊長L=2.5cm，g取10m/s²，請你根據小方格紙上的信息，通過分析計算完成下面幾個問題：
（1）小球從a→b，b→c，c→d所經歷的時間是

 

s；
（2）小球平拋運動的初速度v₀=

 

m/s．
II（6分）一同學用如圖2所示的裝置做“探究加速度與力的關系”的實驗：小車擱置在水平放置的長木板上，紙帶連接車尾并穿過打點計時器，用來測定小車的加速度a，小桶通過細線對小車施拉力F．在保持小車質量不變的情況下，改變對小車拉力F的大小，測得小車所受拉力F和加速度a的數據如下表：

F/N	0.21	0.30	0.40	0.49	0.60
a（ms-2）	0.10	0.21	0.29	0.41	0.49

（1）根據測得的數據，在圖中作出a-F圖象．

（2）由圖象可知，小車與長木板之間的最大靜摩擦力大小為

 

N．
（3）若要使作出的a-F圖線過坐標原點，需要調整實驗裝置，可采取以下措施中的

 

A．增加小車的質量
B．減小小車的質量
C．適當墊高長木板的右端
D．適當增加小桶內砝碼質量．

Answer 1

分析：I、（1）平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，水平方向上做勻速直線運動，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．
（2）根據水平位移和時間間隔求出初速度．
II、（1）采用描點法作圖．
（2）當拉力大于等于最大靜摩擦時，物體開始運動；
（3）要使a-F圖線過坐標原點即繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故需要平衡摩擦力，其方法是適當墊高長木板的右端．

解答：解：I、（1）設小球從a→b，b→c，c→d所經歷的時間是T，小球豎直方向做自由落體運動，則有：
△y=L=gT²
得，T=

L g

=

2.5×10-2 10

s=0.05s．
（2）初速度 v0=

2L

T

=

2×2.5×10-2

0.05

m/s=1m/s．
II、（1）在a-F圖象中根據所給的數據描點．用一條直線連接這些點（連接時要讓盡可能多得點落在直線上，讓其它的點盡可能分布在直線的兩側）．作出a-F圖象如圖所示．
（2）當拉力大于等于最大靜摩擦時，物體開始運動，由上問所得a-F圖象可知當拉力等于0.10N時物體開始運動，故最大靜摩擦力為0.1N．
（3）若要使作出的a-F圖線過坐標原點即繩子的拉力就等于小車所受的合外力，故需要平衡摩擦力，其方法是適當墊高長木板的右端．故C正確．
故選：C．
故答案為：
I．（1）0.05s；
（2）1m/s．
II0（1）根據測得的數據，在圖中作出a-F圖象見上．
（2）0.1．
（3）C．

點評：解決第1題的關鍵掌握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．
第2題只要真正掌握了實驗原理就能順利解決此類實驗題目，而實驗步驟，實驗數據的處理都與實驗原理有關，故要加強對實驗原理的學習和掌握．