Question

18．在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙，并將該木板豎直立于緊靠槽口處．使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離糟口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，小球再?gòu)男辈凵暇o靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．若測(cè)得木板每次移動(dòng)距離x=10.00cm，A、B間距離y₁=4.78cm，B、C間距離y₂=14.58cm．（g取9.80m/s²）
（1）為什么小球每次要從同一高度釋放獲得相同的初速度
（2）根據(jù)以上測(cè)量的物理量得小球初速度為v₀=x$\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$（用題中所給字母表示）．
（3）小球初速度的測(cè)量值為1m/s．

Answer 1

分析 從同一高度靜止釋放，從而獲得相同初速度；
小球離開(kāi)導(dǎo)軌后做平拋運(yùn)動(dòng)，將平拋運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)．根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的推論△x=aT²，由y₁、y₂求出A到B或B到C的時(shí)間，再求出初速度．

解答 解：（1）小球每次要從同一高度釋放，從而獲得相同的初速度；
（2）由圖可知，物體由A→B和由B→C所用的時(shí)間相等，且有：
△y=gT²，
則T=$\sqrt{\frac{{y}_{2}-{y}_{1}}{g}}$，
水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則：v₀=$\frac{x}{T}$=x$\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$，
（3）帶入數(shù)據(jù)得：v₀=0.1×$\sqrt{\frac{9.8}{0.1458-0.0478}}$=1m/s
故答案為：（1）獲得相同的初速度；
（2）x$\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$；（3）1．

點(diǎn)評(píng) 本題不但考查了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，還靈活運(yùn)用了勻速運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，是一道考查基礎(chǔ)知識(shí)的好題目．