Question

16．在用如圖所示的裝置做“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟如下：
（1）請(qǐng)完成下列步驟中的填空：
A．讓小球多次從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，記下小球平拋運(yùn)動(dòng)中的一系列位置
B．安裝好器材，調(diào)節(jié)斜槽，使斜槽的末端水平，記下小球離開(kāi)斜槽時(shí)的位置O點(diǎn)和過(guò)O點(diǎn)的豎直線
C．測(cè)出曲線上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，用v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$算出小球的平拋初速度，實(shí)驗(yàn)需從曲線上取多個(gè)點(diǎn)求v₀的值，然后求它們的平均值
D．取下白紙，以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸、水平為x軸建立平面直角坐標(biāo)系，用平滑曲線畫(huà)出平拋軌跡
（2）上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是BADC（只排列序號(hào)即可）
（3）實(shí)驗(yàn)中描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為P（x，y），則小球通過(guò)P的瞬時(shí)速度大小v_p=$\sqrt{\frac{g{x}^{2}+4g{y}^{2}}{2y}}$．

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）實(shí)驗(yàn)步驟是：①安裝器材②釋放小球做實(shí)驗(yàn)③取下白紙畫(huà)圖求解．

解答 解：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，即：讓斜槽末端切線水平．
根據(jù)水平方向有：
x=v₀t
豎直方向有：
y=$\frac{1}{2}$gt²
聯(lián)立求出初速度v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$
實(shí)驗(yàn)步驟是：A：安裝器材；B：釋放小球做實(shí)驗(yàn)；C：取下白紙畫(huà)圖求解，所以順序?yàn)椋築ADC；
（3）實(shí)驗(yàn)中描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡上一點(diǎn)P的坐標(biāo)為P（x，y），
平拋運(yùn)動(dòng)分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，
豎直方向有：
y=$\frac{1}{2}$gt²
解得：t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}$
則P點(diǎn)豎直方向速度v_Py=gt=$\sqrt{2gy}$
因此P點(diǎn)的速度為v_P=$\sqrt{\frac{g{x}^{2}+4g{y}^{2}}{2y}}$
故答案為：（1）同一，水平，x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$；（2）BADC；（3）$\sqrt{\frac{g{x}^{2}+4g{y}^{2}}{2y}}$．

點(diǎn)評(píng) 做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是畫(huà)出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，再進(jìn)行計(jì)算探究．圍繞畫(huà)軌跡記憶實(shí)驗(yàn)器材和注意事項(xiàng)．關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)要掌握實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)原理．平拋運(yùn)動(dòng)分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)．