Question

在做“研究平拋運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置，實驗時用了如圖所示的裝置． 
先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復(fù)寫紙．將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．
若測得木板每次移動距離x，A、B間距離y₁，B、C間距離y₂．請回答以下問題（重力加速度為g）
（1）為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？

保證小球在斜槽末端具有相同的初速度

．
（2）如何檢驗斜槽底端水平？

把小球靜止釋放在斜槽末端，看小球是否運動，若不動，則斜槽末端水平；反知，則不水平．

（3）根據(jù)以上直接測量的物理量來求得小球初速度的表達式為v₀=

x

g y2-y1

（用題中所給字母表示）

Answer 1

分析：（1）為了確保小球每次拋出的軌跡相同，應(yīng)該使拋出時的初速度相同，即要求從同一位置靜止釋放．
（2）把小球放在斜槽末端，看小球是否平衡，判斷斜槽末端是否水平．
（3）明確實驗的注意事項，根據(jù)平拋運動規(guī)律在水平和豎直方向的規(guī)律，尤其是在豎直方向上，連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差為常數(shù)，列出方程即可正確求解．

解答：解：（1）為了確保小球每次拋出的軌跡相同，應(yīng)該使拋出時的初速度相同，因此每次都應(yīng)使小球從斜槽上緊靠檔板處由靜止釋放．
（2）把小球靜止釋放在斜槽末端，看小球是否運動，若不動，則斜槽末端水平；反知，則不水平．
（3）在豎直方向上：△y=y₂-y₁=gt²，t=

y2-y1 g

，
水平方向上：x=v₀t，初速度：v₀=

x

t

=x

g y2-y1

；
故答案為：（1）保證小球在斜槽末端具有相同的初速度．（2）把小球靜止釋放在斜槽末端，看小球是否運動，若不動，則斜槽末端水平；反知，則不水平． （3）x

g y2-y1

．

點評：本題主要考查了勻變速直線運動中基本規(guī)律以及推論的應(yīng)用，平時要加強練習(xí)，提高應(yīng)用基本規(guī)律解決問題能力．