Question

15．某學(xué)生在做“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，得到了如圖所示物體的運(yùn)動(dòng)軌跡．若按圖示方法建立平面直角坐標(biāo)系，A、B、C三點(diǎn)的坐標(biāo)值分別如圖所示，則：
（1）本實(shí)驗(yàn)中為了保證小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，必須調(diào)節(jié)斜槽末端水平．
（2）小球平拋的初速度v₀=2m/s（g取10m/s²）．
（3）小球平拋的初始位置坐標(biāo)為x=-10cm，y=-1.25cm．

Answer 1

分析 平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)△y=gT²求出相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔，根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度．求出B點(diǎn)在豎直方向上的分速度，根據(jù)v_y=gt求出運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間，得出水平位移和豎直位移，從而求出拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)．

解答 解：（1）本實(shí)驗(yàn)中為了保證小球能做平拋運(yùn)動(dòng)，必須調(diào)節(jié)斜槽末端水平，
（2）根據(jù)△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$=0.1s．
則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s．
（3）B點(diǎn)豎直方向上的分速度v_y=$\frac{{y}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.3}{0.2}$=1.5m/s
則小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間t=$\frac{{v}_{y}}{g}$=$\frac{1.5}{10}$=0.15s
所以B點(diǎn)的水平位移x=v₀t=0.3m=30cm，
豎直位移y=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×0.15²=0.1125m，
則小球拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（-10cm，-1.25cm）．
故答案為：（1）水平，（2）2，（3）-10，-1.25．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，靈活運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．