Question

17．（1）在“探究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，可以測(cè)出小球經(jīng)過(guò)曲線上任意位置的瞬時(shí)速度，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A．讓小球多次從同一位置上滾下，記下小球穿過(guò)卡片時(shí)的一系列位置．
B．安裝好器材，注意斜槽水平，記下小球經(jīng)過(guò)斜槽的末端時(shí)中心位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線；
C．測(cè)出曲線某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，算出小球平拋時(shí)的初速度；
D．取下白紙，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立直角坐標(biāo)系，用平滑曲線描繪出平拋軌跡．
（2）做物體平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，只畫出了如圖所示的一部分曲線，在曲線上取A、B、C三點(diǎn)，測(cè)得它們的水平距離均為△x=20cm，豎直距離h₁=10cm，h₂=20cm，試由圖示求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=2m/s，A點(diǎn)距平拋原點(diǎn)的水平距離為x=0.15m．

Answer 1

分析 （1）為保證小球做的是同一個(gè)運(yùn)動(dòng)，所以必須保證從同一高度釋放，為保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以必須要讓斜槽末端水平；
（2）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)，根據(jù)豎直方向上相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度，從而求出拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間，進(jìn)而求出拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的時(shí)間，從而求出平拋原點(diǎn)距A的水平距離．

解答 解：（1）為保證小球做的是同一個(gè)運(yùn)動(dòng)，所以必須保證從同一高度釋放；為保證小球做的是平拋運(yùn)動(dòng)，所以必須要讓斜槽末端切線水平，
（2）水平距離均為△x=20cm=0.2m，豎直距離h₁=10cm=0.1m，h₂=20cm=0.2m，
豎直方向：h₂-h₁=gT²，得到T=$\sqrt{\frac{{h}_{2}-{h}_{1}}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.2-0.1}{10}}$s=0.1s；
水平方向：v₀=$\frac{△x}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$ m/s=2m/s；
則拋出點(diǎn)到B點(diǎn)的時(shí)間為：t=$\frac{{v}_{By}}{g}$=$\frac{2}{10}$s=0.2s；
所以拋出點(diǎn)到A點(diǎn)的時(shí)間為為：t′=0.2-0.1=0.1s，
則平拋原點(diǎn)距A的水平距離為：x=v₀t′=1.5×0.1=0.15m．
故答案為：（1）同一，水平；  （2）2，0.15m．

點(diǎn)評(píng) 做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是畫出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，再進(jìn)行計(jì)算探究．圍繞畫軌跡記憶實(shí)驗(yàn)器材和注意事項(xiàng)，根據(jù)水平方向和豎直方向的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算探究．