Question

7．在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：
A．讓小球多次從斜槽上的同一位置上滾下，在一張印有小方格的紙上記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置，如圖2中的a、b、c、d所示．
B．按圖1安裝好器材，注意斜槽末端水平，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線．
C．取下白紙以O(shè)為原點，以豎直線為y軸建立平面直角坐標(biāo)系，用平滑曲線畫出小球做平拋運動的軌跡．

（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上；
（2）上述實驗步驟的合理順序是B，A，C；
（3）已知圖中小方格的邊長L=2.5cm，則小球平拋的初速度為v₀=1.0m/s，小球在b點的速率為1.25m/s．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）該實驗成功的關(guān)鍵是，確保小球每次拋出的初速度相同，而且初速度是水平的，因此實驗過程中要特別注意這兩點．
（2）實驗步驟的排列要符合邏輯順序，不能顛三倒四，要便于操作；
（3）根據(jù)連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間求出初速度．根據(jù)某段時間內(nèi)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(jié)合平行四邊形定則求出b點的速率．

解答 解：（1）A、為了保證小球平拋運動的初速度大小相等，小球每次從斜槽的同一位置由靜止?jié)L下．
B、為了保證小球做平拋運動，斜槽的末端需水平．
（2）實驗操作中要先安裝儀器，然后進(jìn)行實驗操作，故實驗順序為：B，A，C．
C、根據(jù)△y=L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.025}{10}}$s=0.05s，
則初速度v₀=$\frac{2L}{T}$=$\frac{0.025×2}{0.05}$m/s=1.0m/s．
b點豎直分速度v_yb=$\frac{3L}{2T}$=$\frac{0.075}{0.1}$m/s=0.75m/s，
則b點的速率v_b=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{by}^{2}}$=$\sqrt{{1}^{2}+0.7{5}^{2}}$m/s=1.25m/s．
故答案為：（1）水平，同一，（2）B，A，C；（3）1.0，1.25．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和推論進(jìn)行求解．