8.“研究平拋運動”的實驗,可以描繪出小球做平拋運動的軌跡,實驗簡要步驟如下:
A.安裝好器材,注意調(diào)整斜槽末端切線水平,記下平拋初位置O點和過O點的豎直線.
B.讓小球多次從斜槽上相同位置上由靜止?jié)L下,在一張印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置,如圖中a、b、c、d所示.
C.取下白紙以O(shè)為原點,以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系,用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡.
如圖所示,某同學(xué)在研究平拋運動的實驗中,在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡以后,又在軌跡上取出a、b、c、d四個點(軌跡已擦去).已知小方格紙的邊長L=0.9cm.g取10m/s2.請你根據(jù)小方格紙上的信息,通過分析計算完成下面幾個問題:
①小球從a→b、b→c、c→d所經(jīng)歷的時間相等 (填“相等”或“不相等”);
②平拋運動在豎直方向上是自由落體運動,根據(jù)小球從a→b、b→c、c→d的豎直方向位移差,求出小球從a→b、b→c、c→d所經(jīng)歷的時間是0.03s;
③再根據(jù)水平位移,求出小球平拋運動的初速度v0=0.6m/s;
④從拋出點到b點所經(jīng)歷的時間是0.045s.

分析 根據(jù)平拋運動在水平方向上的位移是否相等判斷各段運動的時間是否相等;根據(jù)豎直方向上連續(xù)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)合水平位移和時間間隔求出初速度.根據(jù)某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時求出b點的豎直分速度,結(jié)合速度時間公式求出從拋出點到b點經(jīng)歷的時間.

解答 解:為了保證小球的初速度水平,安裝好器材,注意調(diào)整斜槽末端切線水平.
①平拋運動在水平方向上做勻速直線運動,小球從a→b、b→c、c→d的水平位移相等,則運動的時間相等.
②根據(jù)△y=L=gT2得,相等時間間隔T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{0.9×1{0}^{-2}}{10}}s=0.03s$.
③小球平拋運動的初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×0.9×1{0}^{-2}}{0.03}m/s=0.6m/s$.
④b點的豎直分速度${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{3×0.9×1{0}^{-2}}{2×0.03}m/s=0.45m/s$,則拋出點到b點的時間t=$\frac{{v}_{yb}}{g}=\frac{0.45}{10}s=0.045s$.
故答案為:斜槽末端切線水平,①相等,②0.03,③0.6,④0.045.

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

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