Question

17．（1）在“探究平拋物體運動”的實驗中，可以測出小球經(jīng)過曲線上任意位置的瞬時速度，實驗步驟如下：
A．讓小球多次從同一位置上滾下，記下小球穿過卡片時的一系列位置．
B．安裝好器材，注意斜槽水平，記下小球經(jīng)過斜槽的末端時中心位置O點和過O點的豎直線；
C．測出曲線某點的坐標(biāo)x、y，算出小球平拋時的初速度；
D．取下白紙，以O(shè)點為原點，以豎直線為y軸建立直角坐標(biāo)系，用平滑曲線描繪出平拋軌跡．
（2）做物體平拋運動的實驗時，只畫出了如圖所示的一部分曲線，在曲線上取A、B、C三點，測得它們的水平距離均為△x=20cm，豎直距離h₁=10cm，h₂=20cm，試由圖示求出平拋運動的初速度v₀=2m/s，A點距平拋原點的水平距離為x=0.15m．

Answer 1

分析 （1）為保證小球做的是同一個運動，所以必須保證從同一高度釋放，為保證小球做的是平拋運動，所以必須要讓斜槽末端水平；
（2）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)豎直方向上相鄰相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結(jié)合水平位移和時間求出初速度，從而求出拋出點到B點的時間，進而求出拋出點到A點的時間，從而求出平拋原點距A的水平距離．

解答 解：（1）為保證小球做的是同一個運動，所以必須保證從同一高度釋放；為保證小球做的是平拋運動，所以必須要讓斜槽末端切線水平，
（2）水平距離均為△x=20cm=0.2m，豎直距離h₁=10cm=0.1m，h₂=20cm=0.2m，
豎直方向：h₂-h₁=gT²，得到T=$\sqrt{\frac{{h}_{2}-{h}_{1}}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.2-0.1}{10}}$s=0.1s；
水平方向：v₀=$\frac{△x}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$ m/s=2m/s；
則拋出點到B點的時間為：t=$\frac{{v}_{By}}{g}$=$\frac{2}{10}$s=0.2s；
所以拋出點到A點的時間為為：t′=0.2-0.1=0.1s，
則平拋原點距A的水平距離為：x=v₀t′=1.5×0.1=0.15m．
故答案為：（1）同一，水平；  （2）2，0.15m．

點評 做這個實驗的關(guān)鍵是畫出平拋運動的軌跡，再進行計算探究．圍繞畫軌跡記憶實驗器材和注意事項，根據(jù)水平方向和豎直方向的關(guān)系進行計算探究．