Question

在做“研究平拋物體的運動”的實驗時：
（1）為使小球水平拋出，必須調(diào)整斜槽，使其末端的切線成水平方向，檢查方法是：

 

．
（2）小球拋出點的位置必須及時記錄在白紙上，然后從這一點畫水平線和豎直線作為x軸和y軸，豎直線是用

 

來確定的．
（3）某同學(xué)通過實驗得到的軌跡如圖一所示，判斷O點是否是拋出點．

 

（填“是”或“否”）．
（4）該同學(xué)在軌跡上選取間距較大的幾個點，測出其坐標(biāo)，并在直角坐標(biāo)系內(nèi)繪出了y-x²圖象如圖二，則此平拋物體的初速度v₀=

 

m/s（g=10m/s²）．

Answer 1

分析：（1、2）通過小球在斜槽末端是否靜止，判斷斜槽末端是否水平．通過重錘線確定豎直線．
（3）根據(jù)平拋運動豎直方向上做自由落體運動，在相等時間內(nèi)的位移之比為1：3：5確定O點是否為拋出點．
（4）根據(jù)平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律得出豎直位移與水平位移的關(guān)系式，結(jié)合圖線的斜率求出初速度的大小．

解答：解：（1）如果小球無初速釋放在斜槽的末端，不滾動，則表明斜槽末端水平．
（2）豎直方向用重錘線確定，因為小球在豎直方向所受的重力是豎直向下的．
（3）由軌跡可知，在相等的時間內(nèi)，豎直方向的起始位移之比為1：3：5…，表明豎直方向是自由落體運動，O點就是拋出點．
（4）根據(jù)y=

1

2

gt2，x=v₀t得，平拋運動的軌跡方程為y=

g

2v02

x2，則斜率

g

2v02

=

0.2

0.04

，解得初速度為1 m/s．
故答案為：（1）看放在斜槽末端的小球是否能靜止平衡；（2）重錘線； （3）是；（4）v₀=1m/s．

點評：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向上和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解．