Question

16．（1）在“研究平拋物體運(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)簡要步驟如下：
A．讓小球多次從同一位置上滾下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；
B．安裝好器材，注意斜槽末端水平和平板豎直，記下斜槽末端O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線，檢測斜槽末端水平的方法是將小球放在水平槽中若能靜止則可認(rèn)為水平．
C．測出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，用v₀=$x\sqrt{\frac{g}{2h}}$算出該小球的平拋初速度，實(shí)驗(yàn)需要對(duì)多個(gè)點(diǎn)求v₀的值，然后求它們的平均值．
D．取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋軌跡．
上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是BADC（只排列序號(hào)即可）．
（2）如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l=1.25cm．若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v_o=$2\sqrt{gl}$（用l、g表示），其值是0.7m/s（取g=9.8m/s²），小球在b點(diǎn)的速率是0.875m/s．

Answer 1

分析 為了保證小球的初速度大小相等，每次讓小球從斜槽的同一位置由靜止釋放，為保證初速度水平，斜槽末端需水平；根據(jù)豎直位移和水平位移，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出初速度的大�。�根據(jù)組裝器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理的順序排列實(shí)驗(yàn)步驟．
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，從而結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)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)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出b點(diǎn)的速度大�。�

解答 解：（1）為了保證小球的初速度相等，每次讓小球從斜槽的同一位置滾下．
檢測斜槽末端水平的方法是：將小球放在水平槽中若能靜止則可認(rèn)為水平．
根據(jù)x=v₀t，h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，${v}_{0}=\frac{x}{t}=x\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
實(shí)驗(yàn)中先組裝器材，步驟為B，再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟為A，然后數(shù)據(jù)處理，步驟為DC，則順序?yàn)锽ADC．
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=l=gT²得，T=$\sqrt{\frac{l}{g}}$，則初速度${v}_{0}=\frac{2l}{T}=2\sqrt{gl}$，代入數(shù)據(jù)得，${v}_{0}=2×\sqrt{9.8×1.25×1{0}^{-2}}$m/s=0.7m/s．
b點(diǎn)的豎直分速度${v}_{yb}=\frac{3l}{2T}=\frac{3}{2}\sqrt{gl}=\frac{3}{2}×\sqrt{9.8×1.25×1{0}^{-2}}$m/s=0.525m/s，
則b點(diǎn)的速度${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}$=$\sqrt{0.49+0.52{5}^{2}}=0.875m/s$．
故答案為：（1）同一；將小球放在水平槽中若能靜止則可認(rèn)為水平；$x\sqrt{\frac{g}{2h}}$；BADC；（2）$2\sqrt{gl}$；0.7m/s；0.875m/s．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解，難度不大．