Question

小張同學采用如圖1所示的實驗裝置做“研究平拋運動”的實驗．
（1）實驗時下列哪些操作是必須的？

①③

（填序號）
①將斜槽軌道的末端調成水平
②用天平稱出小球的質量
③每次都要讓小球從同一位置由靜止開始運動
（2）實驗時小張同學忘記在白紙上記錄小球拋出點的位置，于是他根據(jù)實驗中記錄的點跡描出運動軌跡曲線后，在該段曲線上任取水平距離均為△x=20.00cm的三點A、B、C，如圖2所示，其中相鄰兩點間的豎直距離分別為y₁=10.00cm，y₂=20.00cm．小球運動過程中所受空氣阻力忽略不計．請你根據(jù)以上數(shù)據(jù)幫助他計算出小球初速度v₀=

2

m/s．（g取10m/s²）

Answer 1

分析：（1）實驗要求將斜槽軌道的末端調成水平，保證小球做平拋運動，只有讓小球多次從同一位置上靜止?jié)L下，才能保證小球多次做平拋運動的初速度相等，軌跡相同；
（2）將平拋運動分解到水平方向和豎直方向，根據(jù)水平和豎直方向的運動特點即可正確解答．

解答：解：（1）①實驗要求將斜槽軌道的末端調成水平，保證小球做平拋運動，故①必須；
②本實驗研究平拋運動的規(guī)律，與質量無關，故不需要測量小球的質量，故②不需要；
③只有讓小球多次從同一位置上靜止?jié)L下，才能保證小球多次做平拋運動的初速度相等，軌跡相同，故③必須；
故選①③
（2）在豎直方向上有：△y=gT²，則T=

△y g

=

0.2-0.1 10

=0.1s
水平方向有：v0=

x

T

=

0.2

0.1

m/s=2m/s
故答案為：（1）①③；（2）2

點評：關于平拋運動實驗要掌握實驗的注意事項、實驗步驟、實驗原理等，分析小球水平方向和豎直方向的運動特點，充分利用勻變速直線運動的規(guī)律結合運動的合成來求解．