Question

1．在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中：
（1）實(shí)驗(yàn)中每次應(yīng)使小球從斜槽上同一高度處滾下，目的是為了獲得相同的初速度；
（2）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)調(diào)整斜槽末端水平，方法是在斜槽末端放置小球均能靜止，或用水平儀；
（3）某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的軌跡，A、B、C三點(diǎn)已標(biāo)出．則：
①小球平拋的初速度為1m/s（g=10m/s²）；
②小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)x=-10cm，y=-5cm．

Answer 1

分析 讓小球多次從同一位置上靜止?jié)L下，目的是保證小球多次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相等，這樣目的是為了保證軌跡相同；保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，所以斜槽末端保持水平；
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求出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔，根據(jù)水平方向上的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．求出B點(diǎn)在豎直方向上的分速度，根據(jù)v_y=gt求出運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間，得出水平位移和豎直位移，從而求出拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中每次應(yīng)使小球從斜槽上同一高度處滾下，目的是為了獲得相同的初速度；
（2）檢驗(yàn)斜槽末端水平的方法有多種，如用水平儀或者將小球放在斜槽末端看其是否滾動(dòng)，若不滾動(dòng)，則斜槽末端水平；
（3）小球做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，
由△y=gt²可得：t=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.4-0.15-0.15}{10}}$=0.1s，
平拋運(yùn)動(dòng)的初速度：v₀=$\frac{{x}_{AB}}{t}$=$\frac{0.1}{0.1}$=1m/s；
B點(diǎn)豎直方向上的分速度：v_yB=$\frac{{y}_{AC}}{2t}$=$\frac{0.4}{2×0.1}$=2m/s，
小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間：t_B=$\frac{{v}_{yB}}{g}$=$\frac{2}{10}$=0.2s，
B點(diǎn)的水平位移x=v₀t=0.2m=20cm，
豎直位移：y=$\frac{1}{2}$gt²=0.2m=20cm，
小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（-10cm，-5cm）．
故答案為：（1）獲得相同的初速度；
（2）在斜槽末端放置小球均能靜止，或用水平儀；
（3）1；-10；-5．

點(diǎn)評(píng) 關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)要掌握實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理，解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)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)公式進(jìn)行求解．