Question

7．（Ⅰ）在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：
A．讓小球多次從同一位置上滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置．
B．按圖安裝好器材，注意斜槽末端切線水平，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線．
C．取下白紙，以O為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡．
（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．
（2）上述實驗步驟的合理順序是BAC．
（Ⅱ）一個同學在《研究平拋物體的運動》實驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離△s相等的三點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（g=10m/s²），利用這些數據，可求得：
（1）物體拋出時的初速度為2m/s；
（2）物體經過B時的速度為2.5m/s．

Answer 1

分析 I、在實驗中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運動，記錄下平拋后運動軌跡．要得到的是同一個軌跡，因此要求拋出的小球初速度是相同的，所以在實驗時必須確保拋出速度方向是水平的，同時初速度相同．
II、（1）在豎直方向上根據△y=gT²，求出時間間隔T，在水平方向上根據v₀=$\frac{x}{T}$，求出平拋運動的初速度．
（2）勻變速直線運動某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，即AC在豎直方向上的平均速度等于B點的豎直分速度，根據矢量合成原則求出B點速度

解答 解：Ⅰ、（1）在研究平拋運動的實驗中，為保證小球做平拋運動斜槽末端要水平，為保證每次運動軌跡相同要求小球從同一位置釋放；
（2）實驗的第一步是：安裝好器材，使斜槽末端水平，第二步是：讓小球多次從統(tǒng)一位置無初速滾下，記錄位置．故正確的順序應該是BAC．
Ⅱ、（1）由圖可知，物體由A→B和由B→C所用的時間相等，且有：
△y=gT²，由圖可知△y=h₂-h₁=0.1m，
代入解得，T=0.1s
x=v₀T，將△s=0.2m，
代入解得：
v₀=$\frac{△s}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s，
（2）豎直方向自由落體運動，根據勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度有：
v_By=$\frac{{h}_{AC}}{2T}$=$\frac{{h}_{1}+{h}_{2}}{2T}$=$\frac{0.3}{0.2}$=1.5m/s
所以v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{By}^{2}}$=$\sqrt{{2}^{2}+1．{5}^{2}}$m/s=2.5m/s
故答案為：（Ⅰ）同一，斜槽末端切線水平，BAC；
（Ⅱ）2，2.5．

點評 本題不但考查了平拋運動的規(guī)律，還靈活運用了勻速運動和勻變速運動的規(guī)律，對同學的知識要求比較高，是個考查學生能力的好題．