Question

在“研究平拋運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)中，為了得到平拋運(yùn)動的軌跡，可以采用描跡法，也可以采用拍攝閃光照片的方法．
（1）如果采用描跡法描繪小球平拋運(yùn)動的軌跡，實(shí)驗(yàn)時(shí)按圖a安裝好器材，需注意斜槽末端

 

，為了讓小球多次重復(fù)同一平拋軌跡，每次小球需從

 

位置上滾下．
（2）如果采用拍攝閃光照片的方法，得到的閃光照片示意圖如圖b所示，照片與實(shí)際大小相比縮小到

1

10

．對照片中小球的位置進(jìn)行測量，可得1與4閃光點(diǎn)豎直距離為1.5cm，4與7閃光點(diǎn)豎直距離為2.5cm，各閃光點(diǎn)之間水平距離均為0.5cm．則小球拋出時(shí)的速度大小為

 

m/s；拋出點(diǎn)距閃光點(diǎn)1的實(shí)際水平距離為

 

cm，實(shí)際豎直距離為

 

cm．（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s²）

Answer 1

分析：平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，結(jié)合1、4之間、4、7之間的時(shí)間間隔相等，在豎直方向上通過連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移求出初速度．根據(jù)豎直方向某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出4點(diǎn)的豎直分速度，從而求出平拋運(yùn)動到4點(diǎn)的時(shí)間，求出豎直位移和水平位移，確定出拋出點(diǎn)與閃光點(diǎn)的實(shí)際水平距離和豎直距離．

解答：解：（1）為了使小球做平拋運(yùn)動，斜槽的末端切線水平，為了讓小球多次重復(fù)同一平拋運(yùn)動的軌跡，即平拋運(yùn)動的初速度相同，則每次小球從同一位置由靜止釋放．
（2）由題意知，1與4閃光點(diǎn)實(shí)際豎直距離為15cm，4與7閃光點(diǎn)的實(shí)際豎直距離為25cm，根據(jù)△y=gT²得：
T=

△y g

=

0.1 10

s=0.1s．
1、4閃光點(diǎn)間的實(shí)際水平距離為15cm，則平拋運(yùn)動的初速度為：
v0=

x

T

=

0.15

0.1

m/s=1.5m/s．
閃光點(diǎn)4豎直分速度為：
vy=

0.15+0.25

0.2

m/s=2m/s
則平拋運(yùn)動的時(shí)間為：t=

vy

g

=0.2s．
則拋出點(diǎn)到閃光點(diǎn)4的豎直距離為：
y=

1

2

gt2=

1

2

×10×0.04m=0.2m=20cm
水平距離為：x=v₀t=1.5×0.2m=0.3m=30cm．
所以拋出點(diǎn)距閃光點(diǎn)1的實(shí)際水平距離為 15cm，實(shí)際豎直距離為 5cm．
故答案為：（1）切線水平；同一．   （2）1.5； 15； 5．

點(diǎn)評：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)公式和推論靈活求解．