Question

2．試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)測(cè)量彈射器彈丸出射初速度的實(shí)驗(yàn)方法．提供的實(shí)驗(yàn)器材有：彈射器（含彈丸）、鐵架臺(tái)（帶有夾具）、米尺．實(shí)驗(yàn)示意圖如下：

（1）在固定安裝彈射器后，應(yīng)注意調(diào)整：彈射器必須水平．
（2）實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的量（在示意圖中用字母標(biāo)出）：高度h，水平位移x．
（3）由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實(shí)驗(yàn)中可采取在彈射器高度不變情況下多次實(shí)驗(yàn)，取x₁，x₂，…，x_n平均值$\overline{x}$作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法．
（4）計(jì)算公式為${v}_{0}=\overline{x}\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

Answer 1

分析 為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，彈射器需水平．平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)合水平位移和豎直位移求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．

解答 解：（1）為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，即初速度水平，彈射器必須水平．
（2）根據(jù)$h=\frac{1}{2}g{t}^{2}$得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$，
則初速度為：${v}_{0}=\frac{x}{t}=x\sqrt{\frac{g}{2h}}$，需要測(cè)量高度h，水平位移x．
（4）初速度的表達(dá)式為：${v}_{0}=\overline{x}\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
故答案為：（1）彈射器必須水平；（2）高度h，水平位移x；（4）${v}_{0}=\overline{x}\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式靈活求解．