Question

在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)所需要的測(cè)量工具是

刻度尺

．
（2）完成該實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意：安裝斜槽軌道必須使軌道底部

水平

；確定豎直方向必須利用

重錘線

；從斜槽上使小球重復(fù)下落必須使小球從

相同

（填“相同”或“不同”）的位置無(wú)初速釋放．
（3）一同學(xué)做驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，只在白紙上畫出與初速平行的Ox軸，忘了畫原點(diǎn)和Oy軸，并且他只畫出一部分軌跡如圖所示．如何只用一把刻度尺得出小球的初速度v₀？（不需測(cè)實(shí)際數(shù)據(jù)，用物理量的符號(hào)代表所測(cè)量的值．）
①測(cè)量方法是（簡(jiǎn)要回答）：

在曲線上取三個(gè)點(diǎn)1、2、3，令相鄰兩點(diǎn)的水平距離相等，測(cè)得距離為x，在測(cè)得相鄰兩點(diǎn)的豎直距離y₁和y₂

．
②初速度的計(jì)算式為

v₀=x

g y2-y1

．

Answer 1

分析：研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，實(shí)驗(yàn)原理是：平拋物體的運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：一是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)．令小球做平拋運(yùn)動(dòng)，利用描跡法描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，即小球做平拋運(yùn)動(dòng)的曲線，建立坐標(biāo)系．處理時(shí)是根據(jù)豎直方向的△y求出t，在進(jìn)行水平方向求解．在原理的基礎(chǔ)上注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．

解答：解：
（1）處理時(shí)是根據(jù)豎直方向的△y由△y=gt²求出t，△y的測(cè)量需要刻度尺．故（1）應(yīng)填：刻度尺．
（2）為了保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以應(yīng)保證軌道底部水平，為保證豎直方向是豎直的，必須用重錘線進(jìn)行確定，多次實(shí)驗(yàn)時(shí)小球做的應(yīng)為同一平拋運(yùn)動(dòng)，故必須使小球從相同的位置無(wú)初速釋放．故（2）應(yīng)填：水平；重錘線；相同．
（3）①只在白紙上畫出與初速平行的Ox軸，忘了畫原點(diǎn)和Oy軸，如果想測(cè)量初速度v₀，可由水平方向x=v₀t求出，這樣需要求t，t只能在豎直方向勻變速運(yùn)動(dòng)中求解：豎直方向△y=gt²這樣需要兩個(gè)y值，所以我們可以在曲線上取三個(gè)點(diǎn)1、2、3，令相鄰兩點(diǎn)的水平距離相等，測(cè)得距離為x，在測(cè)得相鄰兩點(diǎn)的豎直距離y₁和y₂．
②豎直方向：勻變速直線運(yùn)動(dòng)：由y2-y1=gt2得：
t=

y2-y1 g

水平方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)：由v0=

x

t

代入t得：
v₀=x

g y2-y1

故答案為：
（1）刻度尺
（2）水平；重錘線；相同
（3）①在曲線上取三個(gè)點(diǎn)1、2、3，令相鄰兩點(diǎn)的水平距離相等，測(cè)得距離為x，在測(cè)得相鄰兩點(diǎn)的豎直距離y₁和y₂
②v₀=x

g y2-y1

點(diǎn)評(píng)：此題考查平拋運(yùn)動(dòng)的原理、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)以及數(shù)據(jù)處理方法．一定明確軌跡的得出和水平和豎直方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，尤其是在豎直方向熟練應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和推論解題．