Question

4．在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：
A．按要求安裝好器材，注意調(diào)節(jié)斜槽末端切線水平，記下平拋初位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線；
B．讓小球多次從同一位置由靜止  釋放，在一張印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置，如圖中a、b、c、d所示；
C．取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫(huà)平拋運(yùn)動(dòng)物體的軌跡．
（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．
（2）已知圖中小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm，則小球平拋的初速度為v₀=0.70m/s，小球經(jīng)過(guò)a點(diǎn)的速度v_a=0.73m/s．（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，取g=9.8m/s²）

Answer 1

分析 在實(shí)驗(yàn)中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運(yùn)動(dòng)，記錄下平拋后運(yùn)動(dòng)軌跡．要得到的是同一個(gè)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(shí)必須確保拋出速度方向是水平的，同時(shí)初速度相同．
根據(jù)圖象中兩個(gè)相鄰的位置水平位移相同，可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，△h=gT²，可求出時(shí)間間隔T，再由水平方向x=vT，求得初速度．
根據(jù)勻變速直線的規(guī)律求得小球在b點(diǎn)豎直方向的分速度，然后再求合速度．

解答 解：（1）在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，為保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)斜槽末端要水平，為保證每次運(yùn)動(dòng)軌跡相同要求小球從同一位置釋放，
（2）小球豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，△h=gT²，即L=gT²，得T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.0125}{9.8}}$s=0.035s
小球初速度v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{2×0.0125}{0.035}$≈0.70m/s
物體在b點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度
V_y=$\frac{{y}_{ac}}{2T}$=$\frac{0.0125×3}{2×0.035}$≈0.54m/s
則a點(diǎn)的豎直方向速度v_y=0.54-0.34=0.2m/s；
那么a點(diǎn)的速度v_a=$\sqrt{0．{7}^{2}+0．{2}^{2}}$≈0.73m/s
故答案為：（1）調(diào)節(jié)斜槽末端切線水平；同一位置由靜止；（2）0.70m/s；0.73m/s．

點(diǎn)評(píng) 本題不但考查了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，還靈活運(yùn)用了勻速運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)同學(xué)的知識(shí)要求比較高，是個(gè)考查學(xué)生能力的好題．