Question

15．在“研究平拋物體運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l=2.5cm．若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則：
（1）安裝實驗裝置的過程中，斜槽裝置的末端的切線必須是水平的，這樣做的目的是B     
A．保證小球飛出時，速度即不太大，也不太�。�
B．保持小球飛出時，初速度水平；
C．保證小球在空中運動的時間每次都相等；
D．保證小球運動的軌道是一條拋物線；
（2）小球平拋的初速度的計算式為v₀=$x\sqrt{\frac{g}{l}}$（用l、g表示），數(shù)值為1m/s．

Answer 1

分析 （1）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．然后在運動軌跡上標出特殊點，對此進行處理，由于是同一個軌跡，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，同時固定的斜槽要在豎直面．
（2）平拋運動水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動；解答本題的突破口是利用在豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差等于常數(shù)解出閃光周期，然后進一步根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律、推論求解．

解答 解：（1）研究平拋運動的實驗很關鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時小球才做平拋運動，故ACD錯誤，B正確．
故選B．
（2）在豎直方向上有：△h=2l-l=gT²，
其中l(wèi)=（2-1）×0.025=0.025m，
代入求得：T=0.05s．
水平方向：x=v₀t，其中x=2L=0.05m，t=T=0.05s，
故v₀=$\frac{x}{T}$=$x\sqrt{\frac{g}{l}}$=0.05×$\sqrt{\frac{10}{0.025}}$=1m/s．
故答案為：（1）B；（2）$x\sqrt{\frac{g}{l}}$；1m/s．

點評 在實驗中如何實現(xiàn)讓小球做平拋運動是關鍵，因此實驗中關鍵是斜槽末端槽口的切線保持水平及固定后的斜槽要豎直．對于平拋運動問題，一定明確其水平和豎直方向運動特點，尤其是在豎直方向熟練應用勻變速直線運動的規(guī)律和推論解題．