Question

8．請(qǐng)根據(jù)“研究平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的目的及要求回答下列問(wèn)題：

（1）在實(shí)驗(yàn)中，讓小球多次從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，在白紙上依次記下小球的位置，就可描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡，某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖甲、乙所示，從圖中明顯地看出：甲的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤是槽口未調(diào)成水平．
（2）某同學(xué)在做該實(shí)驗(yàn)時(shí)，忘了記錄拋出點(diǎn)，但他在豎直墻上準(zhǔn)確記錄了拋物線軌跡的一部分，如圖丙所示（O點(diǎn)不是拋出點(diǎn)），x軸沿水平方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出平拋物體的初速度大小是4m/s，拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為x=-80cm，y=-20cm．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 為了保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽的末端需調(diào)成水平．根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，從而根據(jù)水平位移求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．
根據(jù)豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)豎直方向上的分速度，從而求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出B與拋出點(diǎn)的水平位移和豎直位移，從而得出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

解答 解：（1）甲的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤，小球未做平拋運(yùn)動(dòng)，即槽口未調(diào)成水平．
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{0.45-0.35}{10}}s=0.1s$，
則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=\frac{0.4}{0.1}m/s=4m/s$．
B點(diǎn)豎直方向上的分速度${v}_{yB}=\frac{{y}_{AC}}{2T}=\frac{0.8}{0.2}m/s=4m/s$，
則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=$\frac{{v}_{yB}}{g}=\frac{4}{10}s=0.4s$，
水平位移x=v₀t=1.6m=160cm，所以拋出點(diǎn)的橫坐標(biāo)為80cm-160cm=-80cm．
豎直位移y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$=$\frac{1}{2}×10×0.16m=0.8m=80cm$，所以拋出點(diǎn)的縱坐標(biāo)為60cm-80cm=-20cm．
故答案為：（1）槽口未調(diào)成水平，（2）4，-80，-20．

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)公式和推論進(jìn)行求解．