Question

如圖所示，根據(jù)平拋運(yùn)動的原理設(shè)計測量彈射器彈丸出射初速度的試驗(yàn)方法，提供的試驗(yàn)器材：彈射器（含彈丸）、鐵架臺（帶有夾具）、米尺．（圖中只畫出了彈射器示意圖）
（1）在安裝彈射器時應(yīng)注意：

 

．
（2）試驗(yàn)中需要測量的物理量有：

 

和

 

（3）計算初速度的表達(dá)式為：

 

．

Answer 1

分析：平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，結(jié)合彈丸的水平位移和豎直位移求出平拋運(yùn)動的初速度．

解答：解：（1）本題小球被拋出后應(yīng)做平拋運(yùn)動才能測定小球的初速度，故小球飛出時的速度應(yīng)為水平，即彈射器末端應(yīng)保持水平，因此在安裝彈射器時應(yīng)注意：彈射器必須保持水平，以保證彈丸初速度沿水平方向．
（2）根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律可知，小球水平方向勻速運(yùn)動，豎直方向自由落體運(yùn)動，因此測出彈丸下落高度，根據(jù)豎直方向運(yùn)動特點(diǎn)可以求出落地時間，然后根據(jù)水平方向運(yùn)動特點(diǎn)可以求出彈丸出射時的初速度大小，故實(shí)驗(yàn)中需要測量的量為彈丸下降的高度y和水平射程x．
（3彈丸拋出點(diǎn)的高度為y，水平射程為x，彈丸做平拋運(yùn)動，則有：
x=v₀t
y=

1

2

gt²
聯(lián)立解得：其計算公式為：v0=x

g 2y

．
故答案為：（1）彈射器必須保持水平，（2）彈丸下降的高度y，水平射程x；（3）v0=x

g 2y

．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，以及知道實(shí)驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)．