Question

19．試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)測量彈射器彈丸出射初速度的實(shí)驗(yàn)方法，提供的實(shí)驗(yàn)器材有：彈射器（含彈丸如圖）、鐵架臺（帶有夾具）、米尺．
（1）畫出實(shí)驗(yàn)示意圖．
（2）指出在安裝彈射器時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)．
（3）指出實(shí)驗(yàn)時(shí)需要測量的量．（在圖中用字母標(biāo)明）
（4）因每次射出彈丸初速度不可能完全相等，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的方法是什么？
（5）推導(dǎo)出初速度的計(jì)算公式．

Answer 1

分析 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)合彈丸的水平位移和豎直位移求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)的示意圖如圖所示．
（2）為了使小球做平拋運(yùn)動(dòng)，彈射器必須水平．
（3）為了測量初速度，需測量AB的高度h，BC的長度s．
（4）在C處鋪一張白紙，上面鋪一張復(fù)寫紙，將幾次彈射的落點(diǎn)用一個(gè)最小的圓圈圈上，找出圓心，圓心即為平均落點(diǎn)C．
（5）根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²得，t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$．
則初速度v₀=$\frac{s}{t}$=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
答：（1）如圖所示，
（2）彈射器必須水平，
（3）測量AB的高度h，BC的長度s．
（4）在C處鋪一張白紙，上面鋪一張復(fù)寫紙，將幾次彈射的落點(diǎn)用一個(gè)最小的圓圈圈上，找出圓心，圓心即為平均落點(diǎn)C．
（5）初速度的計(jì)算公式v₀=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

點(diǎn)評 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，以及知道實(shí)驗(yàn)中需要注意的事項(xiàng)．