Question

4．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(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平，檢驗斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽末端任意位置不滾動．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋初速度相同．
（2）圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為2m/s．（g取10m/s²）
（3）在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=1.25cm，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0.75m/s；B點的豎直分速度為1m/s．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）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；同時為了保證小球每次平拋的軌跡都是相同的，要求小球平拋的初速度相同；
（2）O點為平拋的起點，水平方向勻速x=v₀t，豎直方向自由落體y=$\frac{1}{2}$gt²，據(jù)此可正確求解；
（3）根據(jù)豎直方向運動特點△h=gt²，求出物體運動時間，然后利用水平方向物體做勻速運動，可以求出其水平速度大小，利用勻變速直線運動的推論可以求出B點的豎直分速度大小．

解答 解：（1）實驗前應對實驗裝置反復調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平，檢驗斜槽末端水平的方法是：小球放在斜槽末端任意位置不滾動，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）由于O為拋出點，所以根據(jù)平拋運動規(guī)律有：
x=v₀t
y=$\frac{1}{2}$gt²
將x=40cm=0.4m，y=20cm=0.2m，
代入解得：v₀=2m/s．
（3）設相鄰兩點間的時間間隔為T，
豎直方向：5L-3L=gT²，
得到T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$=0.05s；
水平方向：v₀=$\frac{3×0.0125}{0.05}$=0.75m/s；
小球在b點時，豎直方向上的瞬時速度等于v_by=$\frac{3L+5L}{2T}$=1m/s
故答案為：（1）小球放在斜槽末端任意位置不滾動；初速度相同
（2）2
（3）0.75；1

點評 本題不但考查了平拋運動的規(guī)律，還靈活運用了勻速運動和勻變速運動的規(guī)律，是一道考查基礎知識的好題目．