Question

在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡和求物體的平拋初速度．
（1）實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：
A．安裝好器材，反復(fù)調(diào)試，直到平板豎直且斜槽末端

水平

，記下斜槽末端小球的拋出點(diǎn)O和過(guò)O點(diǎn)的豎直線(xiàn)．
B．讓小球多次從斜槽上

同一

位置滾下，記下小球穿過(guò)卡片孔的一系列位置；
C．取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線(xiàn)為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線(xiàn)畫(huà)出平拋軌跡．
D．測(cè)出曲線(xiàn)上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，用v₀=

x

2y

g

算出該小球的平拋初速度，實(shí)驗(yàn)需要對(duì)多個(gè)點(diǎn)求v₀的值，然后求它們的平均值．
（2）一個(gè)同學(xué)在《研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)中，只畫(huà)出了如圖所示的一部分曲線(xiàn)，于是他在曲線(xiàn)上取水平距離△s相等的三點(diǎn)A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它們之間的豎直距離分別為h₁=0.1m，h₂=0.2m，利用這些數(shù)據(jù)，可求得：g取10m/s²
①物體拋出時(shí)的初速度為

2

 m/s；
②物體經(jīng)過(guò)B時(shí)豎直分速度為

1.5

 m/s；
③拋出點(diǎn)在A(yíng)點(diǎn)上方高度為

0.0125

m處．

Answer 1

分析：斜槽末端保持水平，使得小球離開(kāi)斜槽后有水平初速度；為了保持小球平拋運(yùn)動(dòng)的速度相等，需在同一高度由靜止釋放小球．小球運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線(xiàn)．平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△y=gT²求出相等的時(shí)間間隔，再根據(jù)v₀=

x

t

求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．
求出B點(diǎn)的豎直方向的分速度，從而根據(jù)v_y=gt求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，得出此時(shí)的豎直位移，從而得出拋出點(diǎn)在A(yíng)點(diǎn)上方高度．

解答：解：（1）A、斜槽的末端保持水平，使得小球有水平初速度．
B、每次必須由靜止從同一高度下落，使得小球離開(kāi)時(shí)具有相同的速度．
D、豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則y=

1

2

gt2，解得；t=

2y g

，水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則v₀=

x

t

=

x

2y

g

（2）①在豎直方向上有：△y=gT²，則T=

△y g

=

0.2-0.1 10

=0.1s
所以初速度為：v₀=

x

t

=

0.2

0.1

=2m/s
②B點(diǎn)豎直方向的分速度：v_y=

yAC

2T

=

0.1+0.2

0.2

=1.5m/s；
所以B點(diǎn)離拋出點(diǎn)的高度：h=

vy2

2g

=

1.5×.5

20

=0.1125m
所以?huà)伋鳇c(diǎn)在A(yíng)點(diǎn)上方高度為：h′=0.1125-0.1m=0.0123m
故答案為：
（1）A．水平．B．同一；D．v₀=

x

2y

g

．
（2）2，1.5，0.0125．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)，以及知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解