Question

15．某同學(xué)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)粗測(cè)玩具手槍彈丸的發(fā)射速度v₀的實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)示意圖如圖1所示，已知沒(méi)有計(jì)時(shí)儀器．
（1）實(shí)驗(yàn)中需要的測(cè)量器材是刻度尺；
（2）用玩具手槍發(fā)射彈丸時(shí)應(yīng)注意要盡量保證彈丸從彈口射出后沿水平方向；
（3）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的量是（并在圖中用字母標(biāo)出）玩具手槍離地高度H和彈丸出口后的水平位移X；
（4）計(jì)算公式V₀=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
（5）用一張印有小方格的紙記錄手槍彈丸的軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm．若彈丸在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖2中的a、b、c、d所示，則其平拋的初速度的計(jì)算式為：V₀=2$\sqrt{gL}$（用L、g表示），其值是0.70m/s．（取g=9.8m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 手槍彈丸做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．

解答 解：（1）（3）在該實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量彈丸平拋運(yùn)動(dòng)的高度h和水平位移x，所以需要測(cè)量器材刻度尺．
（2）為了使彈丸做平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)使槍口保持水平，盡量保證彈丸從彈口射出后沿水平方向．
（4）根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²得，t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$，則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{x}{t}$=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$
（5）在豎直方向上有：△h=gT²，其中△h=（2-1）L=L，
L=1.25cm=0.0125m
代入求得：T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$
v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{2L}{\sqrt{\frac{L}{g}}}$=2$\sqrt{gL}$
代入數(shù)據(jù)，解得：v₀=2$\sqrt{9.8×0.0125}$=0.70m/s；
故答案為：（1）刻度尺；（2）要盡量保證彈丸從彈口射出后沿水平方向；（3）玩具手槍離地高度H和彈丸出口后的水平位移X；（4）x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$；（5）2$\sqrt{gL}$；0.70．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．