Question

4．在“研究平拋物體的運動”實驗中
（1）除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、坐標紙之外，下列器材中還需要的是C．
A．秒表  B．天平  C．重垂線  D．彈簧測力計
（2）某同學(xué)只記錄了A、B、C三點，各點的坐標如圖所示（g=10m/s²），則物體運動的初速度為1.5m/s．B點的速度2.5m/s．A點距拋出點的水平位移15cm．

Answer 1

分析 （1）研究平拋物體的運動的實驗器材有：斜槽、木板、白紙、復(fù)寫紙、圖釘、重錘線、小鋼珠、鉛筆、刻度尺等；
（2）平拋運動在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做自由落體運動．根據(jù)豎直方向上△y=gT²，求出時間間隔，然后根據(jù)水平方向上的勻速直線運動求出初速度．由做勻變速運動的物體在某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直速度，然后求出經(jīng)過B點的速度；再依據(jù)運動學(xué)公式，結(jié)合B點的豎直速度，從而求得拋出點距A點的豎直高度，進而確定距拋出點水平位移，即可求解．

解答 解：（1）除題目提供的實驗器材外，實驗還需要重錘線，故選C．
（2）由圖示可知，x_AB=x_BC=15cm，做平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動，
因此物體從A到B的運動時間與從B到C的運動時間相等，設(shè)為t，
物體在豎直方向上做自由落體運動，則y_BC-y_AB=gt²，
運動時間為：t=$\sqrt{\frac{{y}_{BC}-{y}_{AB}}{g}}$=$\sqrt{\frac{（0.4-0.15）-0.15}{10}}$=0.1s，
則物體的初速度為：v₀=$\frac{{x}_{AB}}{t}$=$\frac{0.15}{0.1}$=1.5m/s；
B點豎直方向上的分速度為：v_By=$\frac{{y}_{OC}}{2T}$=$\frac{0.4}{2×0.1}$=2m/s，
物體運動到B點的速度為：v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{yB}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$m/s=2.5m/s；
根據(jù)B點的豎直速度，那么B離拋出點豎直高度為：h_yB=$\frac{{2}^{2}}{2×10}$=0.2m，
由此可知，拋出點距A點的豎直高度為：h_yA=0.2-0.15=0.05m；
那么從拋出到A點的時間為t，則有：h_yA=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
解得：t=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$=0.1s；
因此A點距拋出點的水平位移為：x′=v₀t=1.5×0.1=0.15m=15cm，
故答案為：（1）C；（2）1.5，2.5，15．

點評 知道實驗器材、掌握平拋運動規(guī)律，利用勻變速運動的推論即可正確解題，本題的關(guān)鍵掌握平拋運動在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，注意求得A點距拋出點的水平位移是解題的難點，關(guān)鍵確定拋出點距A點的拋出時間，是解題的突破口．