Question

6．（1）平拋物體的運(yùn)動規(guī)律可以概括為兩點(diǎn)：一是水平方向做勻速運(yùn)動，二是豎直方向做自由落體運(yùn)動，為了研究平拋物體的運(yùn)動，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時B球被松開，做自由落體運(yùn)動，兩球總是同時落到地面，則這個實(shí)驗(yàn)B
A．只能說明上述規(guī)律中的第一條
B．只能說明上述規(guī)律中的第二條
C．不能說明上述規(guī)律中的任何一條
D．能同時說明上述兩條規(guī)律
（2）某同學(xué)在做“研究平拋物體運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，讓小球多次從斜槽上滾下，實(shí)驗(yàn)要求是斜槽底部水平（選填“水平”或“不水平”），每次釋放小球的高度相同（選填“相同”、“不相同”或“沒有要求”）．
（3）某學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時，忘記記下小球做平拋運(yùn)動的起點(diǎn)位置o，A為物體運(yùn)動一段時間后的位置，如圖2所示． （g取10m/s²）
①物體拋出時的初速度為2m/s；
②物體經(jīng)過B點(diǎn)時的速度為2$\sqrt{2}$m/s．

Answer 1

分析 （1）探究平拋運(yùn)動的規(guī)律中，實(shí)驗(yàn)同時讓A球做平拋運(yùn)動，B球做自由落體運(yùn)動，若兩小球同時落地，則說明平拋運(yùn)動豎直方向是自由落體運(yùn)動，而不能說明A球水平方向的運(yùn)動性質(zhì)．
（2）在實(shí)驗(yàn)中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運(yùn)動，記錄下平拋后運(yùn)動軌跡．要得到的是同一個軌跡，因此要求拋出的小球初速度是相同的，所以在實(shí)驗(yàn)時必須確保拋出速度方向是水平的，同時初速度相同；
（3）平拋運(yùn)動在豎直方向上是勻變速運(yùn)動，由BC和AB之間的距離差可以求出時間間隔，在水平方向上是勻速直線運(yùn)動，由ABC三點(diǎn)在水平方向上的位移，和兩點(diǎn)之間的時間間隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；
B點(diǎn)水平速度與初速度相等，再求出豎直方向的速度，求它們的合速度，就是B的速度．

解答 解：（1）在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運(yùn)動與自由落體運(yùn)動，結(jié)果同時落地，則說明平拋運(yùn)動豎直方向是自由落體運(yùn)動，故ACD錯誤，B正確．
故選：B
（2）研究平拋運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)很關(guān)鍵的地方是要保證小球能夠水平飛出，只有水平飛出時小球才做平拋運(yùn)動，所以安裝實(shí)驗(yàn)裝置時，斜槽末端必須切線水平．當(dāng)每次小球都必須從斜槽上同一高度釋放時，平拋運(yùn)動的初速度才相同，才能得到相同的運(yùn)動軌跡．
（3）在豎直方向：h_BC-h_AB=g△t²，
代入數(shù)據(jù)解得：△t=$\sqrt{\frac{0.4-0.15-0.15}{10}}$=0.1 s．
水平方向是勻速直線運(yùn)動，有：
v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.2}{0.1}$m/s=2m/s．
物體在B點(diǎn)時豎直方向的速度為：
V_y=$\frac{{y}_{AB}}{2△t}$=$\frac{0.4}{2×0.1}$=2m/s；
所以B點(diǎn)的速度為：V=$\sqrt{{2}^{2}+{2}^{2}}$m/s=2$\sqrt{2}$m/s．
故答案為：（1）B；（2）水平；相同；（3）2，2$\sqrt{2}$．

點(diǎn)評 本題屬于簡單基礎(chǔ)題目，實(shí)驗(yàn)雖然簡單，但是很直觀的驗(yàn)證了平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)中如何實(shí)現(xiàn)讓小球做平拋運(yùn)動是關(guān)鍵，因此實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵是斜槽末端槽口的切線保持水平．
解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和推論進(jìn)行求解．