Question

11．某同學設計了一個研究平拋運動的實驗裝置，如圖在水平桌面上放置了一個斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運動．在鋼球拋出后經(jīng)過的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直標尺讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)．但不能水平移動．在木板上固定一張白紙．該同學在完成裝置安裝后進行了如下步驟的實驗：
A．實驗前在白紙上畫一條直線，并在線上標出a、b、c三點，且ab=bc=30.00cm，如圖所示．
B．讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點，記下此時木板與桌面的高度差h₁=h．
C．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中b點，記下此時木板與桌面的高度h₂=h+10.00（cm）．
D．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中c點，記下此時木板與桌面的高度h₃=h+30.00（cm）．
則該同學由上述測量結(jié)果即可粗測出鋼球的平拋初速度大小v₀=2m/s，已知鋼球的重力加速度為g=10m/s²，空氣阻力不計．

Answer 1

分析 根據(jù)豎直方向運動特點△h=gT²，求出物體運動的相等時間間隔，然后利用水平方向運動特點即可求出平拋的初速度，從而即可求解．

解答 解：鋼球從a到b和b到c的時間相等，擊中ab時木板的豎直距離為10cm，擊中bc時木板的豎直距離為20cm，
根據(jù)△h=gT²得：T=$\sqrt{\frac{△h}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$s=0.1s，
則鋼球平拋運動的初速度為：v₀=$\frac{L}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$m/s=2m/s．
故答案為：2．

點評 本題不但考查了實驗的操作，而且考查了平拋運動的規(guī)律以及勻速運動和勻變速運動的規(guī)律，對同學的知識的綜合應用要求比較高，是個考查學生能力的好題．