Question

6．在“研究物體平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪平拋物體運(yùn)動(dòng)軌跡和求物體的平拋初速度，實(shí)驗(yàn)要求：讓小球多次從①同一位置②靜止釋放，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；
某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了如圖所示的物體運(yùn)動(dòng)軌跡，a．b．c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出．則：
③小球平拋的初速度為2m/s．（g取10m/s²）
④小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為x=-10cm，y=-1.25cm．
⑤小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為2.5m/s．

Answer 1

分析 為保證小球從斜槽末端飛出時(shí)的速度是相同的，因此，要讓小球多次從斜槽上的同一位置靜止?jié)L下，根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，根據(jù)水平位移和時(shí)間間隔求出初速度，根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出b點(diǎn)豎直分速度，從而求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平位移和豎直位移求出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)速度的合成原則求出b點(diǎn)速度．

解答 解：（1）在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，要保證小球從斜槽末端飛出時(shí)的速度是相同的，因此，要讓小球多次從斜槽上的同一位置由靜止?jié)L下．
（2）（3）在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△h=gT²得：
T=$\sqrt{\frac{△h}{g}}=\sqrt{\frac{0.2-0.05-0.05}{10}}=0.1s$
則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：v₀=$\frac{x}{T}=\frac{0.2}{0.1}=2m/s$，
b點(diǎn)豎直分速度為：${v}_{yb}=\frac{{y}_{ac}}{2T}=\frac{0.3}{0.2}=1.5m/s$，
則b點(diǎn)速度為${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}=\sqrt{{2}^{2}+1．{5}^{2}}=2.5m/s$，
拋出點(diǎn)到b的豎直位移h=$\frac{{{v}_{yb}}^{2}}{2g}=\frac{2.25}{20}=0.1125m=11.25cm$
拋出點(diǎn)到b的水平位移為：X=${v}_{0}t=2×\frac{1.5}{10}=0.3m=30cm$，
則拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為：x=20.0-30.0cm=-10.0cm，
縱坐標(biāo)為：y=10.0-11.25cm=-1.25cm．
故答案為：①同一；②靜止；③2；④-10；-1.25；⑤2.5

點(diǎn)評 關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)要掌握實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理．平拋運(yùn)動(dòng)分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)．分析小球水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，充分利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律結(jié)合運(yùn)動(dòng)的合成來求解．