Question

（1）某同學(xué)用斜槽做研究平拋物體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，下列操作不正確的是

 

A．斜槽末端槽口的切線保持水平
B．固定后的斜槽要豎直
C．使小球多次從斜槽的同一高度由靜止釋放
D．使小球每次從斜槽的不同高度由靜止釋放
（2）如圖所示，在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為L，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式v₀=

 

．（用L、g表示），若L=0.8cm，則小球在b點(diǎn)的速率是

 

．

Answer 1

分析：（1）在實(shí)驗(yàn)中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運(yùn)動(dòng)，記錄下平拋后運(yùn)動(dòng)軌跡．然后在運(yùn)動(dòng)軌跡上標(biāo)出特殊點(diǎn)，對(duì)此進(jìn)行處理，從而能求出小球拋出初速度及其它速度．所以在實(shí)驗(yàn)時(shí)必須確保拋出速度方向是水平的，同時(shí)固定的斜槽要在豎直面．
（2）平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，對(duì)于豎直方向根據(jù)△y=gT²求出時(shí)間單位T，對(duì)于水平方向由公式v₀=

x

t

求出初速度．由a、c間豎直方向的位移和時(shí)間求出b點(diǎn)豎直方向的分速度，運(yùn)用速度的合成，求解b的速率．

解答：解：（1）A、斜槽末端槽口的切線保持水平，小球滾下后才能是水平拋出，故A正確；
B、固定后的斜槽要豎直，這樣才能保證小球在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，故B正確；
C、由于要記錄小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，必須重復(fù)多次，才能畫出幾個(gè)點(diǎn)，所以保證小球每次從同一高度釋放，故A正確；
D、若從不同告訴滑下，則平拋軌跡不同，無法正確畫出軌跡圖線，故D錯(cuò)誤．
本題選不正確的，故選：D．
（2）a、b、c是平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上的三個(gè)點(diǎn)，由水平位移可知：三個(gè)點(diǎn)時(shí)間間隔相等．
豎直方向：自由落體運(yùn)動(dòng)，因時(shí)間相等，由△h=gT²可得：
T=

△h g

=

L g

…①
水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，因此有：x=2L=v₀T…②
聯(lián)立①②解得：v₀=2

gl

平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)在勻變速直線勻速中時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程中的平均速度，得：
vby=

hac

2T

=

3L

2T

=

3

2

gL

因此小球在b點(diǎn)的速率是：vb=

v 2 0 + v 2 by

=

(2 gl )2+( 3 2 gl )2

 =

(4+ 9 4 )gL

=

(4+ 9 4 )×10×0.8×10-2

m/s=0.8m/s
故答案為：（1）D；  （2）2

gl

；   0.8m/s

點(diǎn)評(píng)：記錄平拋運(yùn)動(dòng)軌跡實(shí)驗(yàn)中關(guān)鍵是斜槽末端槽口的切線保持水平及固定后的斜槽要豎直．同時(shí)要熟練運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)處理規(guī)律來解題．