Question

13．在做“研究平拋運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置，實驗時用了如圖所示的裝置．現(xiàn)將斜槽軌道的末端調整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復寫紙．將該木板豎直立于水平地面上，使小球從斜槽上緊靠擋板出由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板出由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．若測得木板每次移動距離x=0.2m，A、B間距離y₁=0.1m，B、C間距離y₂=0.2m．則（g=10m/s²）
（1）小球的平拋初速度為2m/s．
（2）小球在B點的豎直速度為1.5m/s．

Answer 1

分析 小球離開斜槽后做平拋運動，要保證小球的初速度相等；平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動；根據(jù)豎直方向運動特點△h=gt²，求出物體運動時間，然后利用水平方向物體做勻速運動x=vt，可以求出其水平速度大小；小球在B點的豎直速度等于AC間的平均速度．

解答 解：（1）在豎直方向上：△y=y₂-y₁=gt²，
水平方向上：x=v₀t，
聯(lián)立方程解得：v₀=x$\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$．
代入數(shù)據(jù)解得：v₀=0.2×$\sqrt{\frac{10}{0.2-0.1}}$=2m/s，
（2）小球從甲運動到乙需要的時間為：t=$\frac{x}{{v}_{0}}$=$\frac{0.2}{2}$=0.1s，
小球到達B點時的豎直分速度為：v_yB=$\frac{{y}_{1}+{y}_{2}}{2t}$=$\frac{0.1+0.2}{2×0.1}$=1.5m/s；
故答案為：（1）2；（2）1.5．

點評 本題主要考查了研究平拋運動實驗中勻變速直線運動中基本規(guī)律以及推論的應用．