Question

【題目】圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖。

(1)實驗前應對實驗裝置反復調節(jié)，直到斜槽末端切線______。每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋______。

(2)圖乙是正確實驗取得的數據，其中O為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為______m/s。（g=9.8m/s2）

(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每個格的邊長L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為______m/s；B點的豎直分速度為______m/s；平拋運動的初位置坐標______（如圖丙，以O點為原點，水平向右為X軸正方向，豎直向下為Y軸的正方向，g取10m/s2）。

Answer 1

【答案】水平 初速度相同 1.6 1.5 2 （-5cm，5cm）

【解析】

(1)[1][2]．平拋運動的初速度一定要水平，因此為了獲得水平的初速度安裝斜槽軌道時要注意槽口末端要水平，為了保證小球每次平拋的軌跡都是相同的，這就要求小球平拋的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能從同一位置靜止釋放。
(2)[3]．由于O為拋出點，所以根據平拋運動規(guī)律有：

x=v0t

y＝gt2

將x=32cm，y=19.6cm，代入解得

v0=1.6m/s

(3)[4][5][6]．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=2L=10cm=0.1m，代入解得

T=0.1s

x=v0T，將x=3L=15cm，代入解得

v0=1.5m/s

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

故從拋出到B點所用時間為

故從拋出到B點的水平位移為

x=v0t=1.5×0.2m=0.3m

故從拋出到B點的豎直位移為

y=gt2=×10×0.04＝0.2m

所以

x′=5L-x=0.25-0.3m=-0.05m=-L

y′=5L-y=0.25-0.2m=0.05m=L

平拋運動的初位置坐標為（-5cm，5cm）。