Question

3．如圖甲是“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖
（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平；每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了使每次平拋運(yùn)動(dòng)初速度大小相等；
（2）圖乙是正確實(shí)驗(yàn)取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點(diǎn)，已知x₁：x₂=2：3，則y₁：y₂=4：9；
（3）在一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙，每個(gè)格的邊長(zhǎng)為5cm，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，記錄了小球子啊運(yùn)動(dòng)途中的三個(gè)位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為1.5m/s，B點(diǎn)的速度為2.5m/s．（g=10m/s²）

Answer 1

分析 （1）為了保證小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放．
（2）根據(jù)水平位移之比得出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比，從而結(jié)合位移時(shí)間公式得出豎直位移之比．
（3）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．根據(jù)豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出B點(diǎn)的速度．

解答 解：（1）每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了使每次平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小相等．
（2）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，x₁：x₂=2：3，則所用的時(shí)間之比為2：3，根據(jù)y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$知，y₁：y₂=4：9．
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²得，相等的時(shí)間間隔T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\frac{3×0.05}{0.1}m/s=1.5m/s$，B點(diǎn)的豎直分速度${v}_{yB}=\frac{8L}{2T}=\frac{8×0.05}{0.2}m/s=2m/s$，根據(jù)平行四邊形定則知，B點(diǎn)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）初速度大小相等，（2）4：9，（3）1.5，2.5．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解，難度不大．