Question

13．圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖．

（1）實驗前應(yīng)對實驗裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端切線水平．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，則此小球作平拋運動的初速度為1.6m/s．（g取9.8m/s²）
（3）在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=5cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球經(jīng)過B點時的速度為2.5m/s．（g取10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）平拋運動要保證小球水平飛出，斜槽的末端切線水平，為了保證每次平拋運動的初速度相同，小球每次從同一位置由靜止釋放．
（2）因O為拋出點，根據(jù)平拋運動規(guī)律，即可求解；
（3）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間間隔求出初速度．根據(jù)豎直方向上某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出經(jīng)過B點的速度．

解答 解：（1）為了保證小球水平飛出，則斜槽的末端切線水平．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋的初速度相同．
（2）因O點拋出點，則有：y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，且v₀=$\frac{x}{t}$
解得：v₀=$\frac{0.32}{\sqrt{\frac{2×0.196}{9.8}}}$=1.6m/s
（3）在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{2L}{T}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$s=0.1s，
則小球平拋運動的初速度v₀=$\frac{3L}{2T}$=$\frac{0.15}{0.1}$ m/s=1.5m/s；
B點豎直分速度v_yB=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{0.4}{0.2}$m/s=2m/s，
根據(jù)平行四邊形定則知，B點的速度v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{yB}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$m/s=2.5m/s．
故答案為：（1）水平，初速度相同；  （2）1.6；（3）2.5．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和推論靈活求解．