Question

9．請根據(jù)“研究平拋運動”的學(xué)生實驗的目的及要求回答下列問題

（1）在實驗中，讓小球多次從斜槽上同一位置靜止?jié)L下，在白紙上依次記下小球的位置，就可描出物體運動的軌跡，某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖甲、乙所示，從圖中明顯地看出：甲的實驗錯誤是槽口未調(diào)成水平．
（2）某同學(xué)在做該實驗時，忘了記錄拋出點O點，但他準(zhǔn)確在豎直墻上記錄了拋物線軌跡的一部分，如圖丙所示（0點不是拋出點），x軸沿水平方向，由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出平拋物體的初速度大小是v₀=4m/s，拋出點的坐標(biāo)為x=-80cm，y=-20cm．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 為了保證小球做平拋運動，斜槽的末端需調(diào)成水平．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，從而根據(jù)水平位移求出平拋運動的初速度．
根據(jù)豎直方向上某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出B點豎直方向上的分速度，從而求出運動的時間，結(jié)合水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律求出B與拋出點的水平位移和豎直位移，從而得出拋出點的坐標(biāo)．

解答 解：（1）甲的實驗錯誤，小球未做平拋運動，即槽口未調(diào)成水平．
（2）根據(jù)△y=gT²，解得：T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.45-0.35}{10}}s=0.1s$．
則平拋運動的初速度為：${v}_{0}=\frac{x}{T}$=$\frac{0.4}{0.1}$m/s=4m/s．
B點豎直方向上的分速度為：${v}_{yB}=\frac{{y}_{AC}}{2T}$=$\frac{0.8}{0.2}$m/s=4m/s，
則運動的時間為：t=$\frac{{v}_{yB}}{g}$=0.4s．
水平位移為：x=v₀t=1.6m=160cm，所以拋出點的橫坐標(biāo)為：80cm-160cm=-80cm．
豎直位移為：$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0．{4}^{2}m=0.8m$=80cm，
所以拋出點的縱坐標(biāo)為：60cm-80cm=-20cm．
故答案為：（1）槽口未調(diào)成水平，（2）4，-80，-20

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)公式和推論進行求解．