Question

16．在“探究平拋運動的運動規(guī)律”的實驗中，可以描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗簡要步驟如下：
A．讓小球多次從同一 位置無初速滾下，記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置．
B．按圖安裝好器材，注意斜槽末端水平，記下平拋初位置O點和過O點的豎直線．
C．取下白紙，以O(shè)為原點，以豎直線為y軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋運動物體的軌跡．
（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．
（2）上述實驗步驟的合理順序是BAC．
如圖是某同學根據(jù)實驗畫出的平拋小球的運動軌跡，O為平拋的起點，在軌跡上任取三點A、B、C，測得A、B兩點豎直坐標y₁為5.0cm、y₂為45.0cm，A、B兩點水平間距△x為40.0cm．則平拋小球的初速度為2.0m/s，若C點的豎直坐標y₃為60.0cm，則小球在C點的速度為4.0m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s²）．

Answer 1

分析 根據(jù)豎直方向上做自由落體運動，結(jié)合運動學公式求出運動的時間，結(jié)合水平方向上做勻速直線運動求出小球的初速度．根據(jù)速度時間公式求出C點的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出 小球在C點的速度．

解答 解：（1）為了保證小球的初速度相等，讓小球多次從斜槽的同一位置無初速滾下．
為了小球的初速度水平，注意斜槽末端水平．
（2）按照組裝器材、進行實驗、數(shù)據(jù)處理的操作順序，可知上述上述實驗步驟的合理順序是BAC．
根據(jù)${y}_{1}=\frac{1}{2}g{{t}_{1}}^{2}$得，${t}_{1}=\sqrt{\frac{2{y}_{1}}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，
根據(jù)${y}_{2}=\frac{1}{2}g{{t}_{2}}^{2}$得，${t}_{2}=\sqrt{\frac{2{y}_{2}}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}s=0.3s$，
可知A到B的時間t=t₂-t₁=0.3-0.1s=0.2s，
平拋運動的初速度${v}_{0}=\frac{△x}{t}=\frac{0.4}{0.2}m/s=2.0m/s$．
C點豎直分速度${v}_{yc}=\sqrt{2g{y}_{3}}=\sqrt{20×0.6}m/s=2\sqrt{3}m/s$，根據(jù)平行四邊形定則知，C點的速度${v}_{C}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yc}}^{2}}$=$\sqrt{4+12}$m/s=4.0m/s．
故答案為：（1）同一，無初速，水平，（2）BAC，2.0m/s，4.0m/s．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握實驗的注意事項，以及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)合運動學公式靈活求解，難度不大．