Question

在“研究平拋物體運動”的實驗中，可以描繪平拋運動的軌跡和求物體的平拋初速度．
（1）實驗簡要步驟如下：
A．安裝好器材，反復調試，直到平板豎直且斜槽末端

水平

，記下斜槽末端小球的拋出點O和過O點的豎直線．
B．讓小球多次從斜槽上

同一

位置滾下，記下小球穿過卡片孔的一系列位置；
C．取下白紙，以O為原點，以豎直線為軸建立坐標系，用平滑曲線畫出平拋軌跡．
D．測出曲線上某點的坐標x、y，用v₀=

x

2y

g

算出該小球的平拋初速度，實驗需要對多個點求v₀的值，然后求它們的平均值．
（2）一個同學在《研究平拋物體的運動》實驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離△s相等的三點A、B、C，量得△s=0.2m．又量出它們之間的豎直距離分別為h₁=0.1m，h₂=0.2m，利用這些數據，可求得：g取10m/s²
①物體拋出時的初速度為

2

 m/s；
②物體經過B時豎直分速度為

1.5

 m/s；
③拋出點在A點上方高度為

0.0125

m處．

Answer 1

分析：斜槽末端保持水平，使得小球離開斜槽后有水平初速度；為了保持小球平拋運動的速度相等，需在同一高度由靜止釋放小球．小球運動的軌跡是曲線．平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，根據△y=gT²求出相等的時間間隔，再根據v₀=

x

t

求出平拋運動的初速度．
求出B點的豎直方向的分速度，從而根據v_y=gt求出運動的時間，得出此時的豎直位移，從而得出拋出點在A點上方高度．

解答：解：（1）A、斜槽的末端保持水平，使得小球有水平初速度．
B、每次必須由靜止從同一高度下落，使得小球離開時具有相同的速度．
D、豎直方向做自由落體運動，則y=

1

2

gt2，解得；t=

2y g

，水平方向做勻速運動，則v₀=

x

t

=

x

2y

g

（2）①在豎直方向上有：△y=gT²，則T=

△y g

=

0.2-0.1 10

=0.1s
所以初速度為：v₀=

x

t

=

0.2

0.1

=2m/s
②B點豎直方向的分速度：v_y=

yAC

2T

=

0.1+0.2

0.2

=1.5m/s；
所以B點離拋出點的高度：h=

vy2

2g

=

1.5×.5

20

=0.1125m
所以拋出點在A點上方高度為：h′=0.1125-0.1m=0.0123m
故答案為：
（1）A．水平．B．同一；D．v₀=

x

2y

g

．
（2）2，1.5，0.0125．

點評：解決本題的關鍵掌握“研究平拋運動”實驗的注意事項，以及知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律，靈活運用運動學公式求解