Question

5．在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，可以測(cè)出小球經(jīng)過(guò)曲線上任意位置的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：
①讓小球多次從同一位置滾下，記下小球做平拋運(yùn)動(dòng)的一系列位置．
②安裝好器材，注意斜槽末端切線水平，記下斜槽末端O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線．
③測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)（x，y），用v=$\sqrt{\frac{{x}^{2}g}{2y}+2gy}$算出該點(diǎn)的瞬時(shí)速度．
④取下白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋軌跡．
（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．
（2）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是②①④③．

Answer 1

分析 為保證小球做的是同一個(gè)運(yùn)動(dòng)，所以必須保證從同一高度釋放，為保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以必須要讓斜槽末端水平，實(shí)驗(yàn)步驟是：①安裝器材②釋放小球做實(shí)驗(yàn)③取下白紙畫圖求解；數(shù)據(jù)處理時(shí)，根據(jù)水平方向和豎直方向的關(guān)系列式求解．

解答 解：實(shí)驗(yàn)所需器材包括：附帶金屬小球的斜槽，木板及豎直固定支架，白紙，圖釘，刻度尺，三角板，重錘，鉛筆等．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①．讓小球多次從同一位置上由靜止?jié)L下，記下小球運(yùn)動(dòng)的一系列位置．
②．安裝好器材，注意讓軌道末端切線水平，記下軌道末端O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線．
③．測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，水平方向x=v₀t，豎直方向：y=$\frac{1}{2}$gt²，v_y=gt，則v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$，v_y=$\sqrt{2gy}$，
則該點(diǎn)的瞬時(shí)速度v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{\frac{{x}^{2}g}{2y}+2gy}$．
④．取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋軌跡．
合理的實(shí)驗(yàn)步驟是：②①④③．
故答案為：同一；水平；$\sqrt{\frac{{x}^{2}g}{2y}+2gy}$；②①④③．

點(diǎn)評(píng) 要掌握實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)；解決平拋實(shí)驗(yàn)問(wèn)題時(shí)，要特別注意實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)．在平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究活動(dòng)中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要注重學(xué)生對(duì)探究原理的理解．