Question

如圖所示，某同學在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，在已知判定平拋運動在豎直方向上為自由落體運動后，再來用圖甲所示實驗裝置研究水平方向上的運動．他先調整斜槽軌道使槽口末端水平，然后在方格紙(甲圖中未畫出方格)上建立直角坐標系xOy，將方格紙上的坐標原點O與軌道槽口末端重合，Oy軸與重垂線重合，Ox軸水平．實驗中使小球每次都從斜槽同一高度由靜止滾下，經過一段水平軌道后拋出．依次均勻下移水平擋板的位置，分別得到小球在擋板上的落點，并在方格紙上標出相應的點跡，再用平滑曲線將方格紙上的點跡連成小球的運動軌道如圖乙所示．已知方格邊長為L，重力加速度為g.

(1)請你寫出判斷小球水平方向上是勻速運動的方法(可依據軌跡圖說明)；
(2)小球平拋的初速度＝________；
(3)小球豎直下落距離y與水平運動距離x的關系式為y＝________.

Answer 1

(1) 說明在相等時間內水平位移相等，即說明平拋運動在水平方向的運動為勻速直線運動．　(2) 　(3)

試題分析：(1)在軌跡上取坐標為的三點，分別記為A、B、C點，其縱坐標，由于已研究得出小球在豎直方向是自由落體運動，因此可知從拋出到A點所用時間與從A點到B點所用時間、從B點到C點所用時間相等，這三點的橫坐標之間的距離也相等，說明在相等時間內水平位移相等，即說明平拋運動在水平方向的運動為勻速直線運動．
(2)由平拋運動性質得
解得
(3)由平拋運動性質得，；解之得
點評：本題主要考查了平拋運動規律的理解和應用，平時要加強練習，提高應用基本規律解決問題能力，同時要會對實驗進行正確的誤差分析．