Question

14．圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖．

①實驗前應對實驗裝置反復調節(jié)，直到斜槽末端切線水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了每次平拋初速度相同．
②圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù)，其中O為拋出點，則此小球作平拋運動的初速度為1.6m/s．（g取9.8m/s²）
③在另一次實驗中將白紙換成方格紙，每小格的邊長L=0.8cm，通過實驗，記錄了小球在運動途中的三個位置，如圖丙所示，則該小球做平拋運動的初速度為0.6m/s；B點的豎直分速度為0.8m/s．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）平拋運動的初速度一定要水平，因此為了獲得水平的初速度安裝斜槽軌道時要注意槽口末端要水平；同時為了保證小球每次平拋的軌跡都是相同的，要求小球平拋的初速度相同；
（2）O點為平拋的起點，水平方向勻速x=v₀t，豎直方向自由落體$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}$，據(jù)此可正確求解；
（3）根據(jù)豎直方向運動特點△h=gt²，求出物體運動時間，然后利用水平方向物體做勻速運動，可以求出其水平速度大小，利用勻變速直線運動的推論可以求出B點的豎直分速度大�。�

解答 解：（1）平拋運動的初速度一定要水平，因此為了獲得水平的初速度安裝斜槽軌道時要注意槽口末端要水平，為了保證小球每次平拋的軌跡都是相同的，這就要求小球平拋的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能從同一位置靜止釋放．
（2）由于O為拋出點，所以根據(jù)平拋運動規(guī)律有：
x=v₀t
$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}$
將x=32cm，y=19.6cm，代入解得：v₀=1.6m/s．
（3）由圖可知，物體由A→B和由B→C所用的時間相等，且有：
△y=gT²，由圖可知△y=2L=1.6cm，代入解得，T=0.04s
x=v₀T，將x=3L=2.4cm，代入解得：v₀=0.6 m/s，
豎直方向自由落體運動，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度有：
v_By=$\frac{{h}_{AC}}{2T}$=0.8 m/s．
故答案為：（1）水平；初速度相同；（2）1.6；（3）0.6；0.8．

點評 本題不但考查了平拋運動的規(guī)律，還靈活運用了勻速運動和勻變速運動的規(guī)律，是一道考查基礎知識的好題目．