Question

7．（Ⅰ）在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：
A．讓小球多次從同一位置上滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置．
B．按圖安裝好器材，注意斜槽末端切線水平，記下平拋初位置O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線．
C．取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡．
（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．
（2）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是BAC．
（Ⅱ）一個(gè)同學(xué)在《研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)》實(shí)驗(yàn)中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離△s相等的三點(diǎn)A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它們之間的豎直距離分別為h₁=0.1m，h₂=0.2m（g=10m/s²），利用這些數(shù)據(jù)，可求得：
（1）物體拋出時(shí)的初速度為2m/s；
（2）物體經(jīng)過B時(shí)的速度為2.5m/s．

Answer 1

分析 I、在實(shí)驗(yàn)中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運(yùn)動(dòng)，記錄下平拋后運(yùn)動(dòng)軌跡．要得到的是同一個(gè)軌跡，因此要求拋出的小球初速度是相同的，所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)必須確保拋出速度方向是水平的，同時(shí)初速度相同．
II、（1）在豎直方向上根據(jù)△y=gT²，求出時(shí)間間隔T，在水平方向上根據(jù)v₀=$\frac{x}{T}$，求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．
（2）勻變速直線運(yùn)動(dòng)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，即AC在豎直方向上的平均速度等于B點(diǎn)的豎直分速度，根據(jù)矢量合成原則求出B點(diǎn)速度

解答 解：Ⅰ、（1）在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)斜槽末端要水平，為保證每次運(yùn)動(dòng)軌跡相同要求小球從同一位置釋放；
（2）實(shí)驗(yàn)的第一步是：安裝好器材，使斜槽末端水平，第二步是：讓小球多次從統(tǒng)一位置無初速滾下，記錄位置．故正確的順序應(yīng)該是BAC．
Ⅱ、（1）由圖可知，物體由A→B和由B→C所用的時(shí)間相等，且有：
△y=gT²，由圖可知△y=h₂-h₁=0.1m，
代入解得，T=0.1s
x=v₀T，將△s=0.2m，
代入解得：
v₀=$\frac{△s}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s，
（2）豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度有：
v_By=$\frac{{h}_{AC}}{2T}$=$\frac{{h}_{1}+{h}_{2}}{2T}$=$\frac{0.3}{0.2}$=1.5m/s
所以v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{By}^{2}}$=$\sqrt{{2}^{2}+1．{5}^{2}}$m/s=2.5m/s
故答案為：（Ⅰ）同一，斜槽末端切線水平，BAC；
（Ⅱ）2，2.5．

點(diǎn)評(píng) 本題不但考查了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，還靈活運(yùn)用了勻速運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)同學(xué)的知識(shí)要求比較高，是個(gè)考查學(xué)生能力的好題．