Question

19．如圖所示是“研究平拋運動”的實驗裝置示意圖．（1）在實驗中，下列說法正確的是AC
A．斜槽軌道末端切線必須水平
B．斜槽軌道必須光滑
C．小球每次應從斜槽同一高度由靜止釋放
（2）在該實驗中，某同學正確地確定了坐標原點入坐標軸后，描繪出小球在不同時刻所通過的三個位置A、B、C相鄰的兩個位置間的水平距離均為x，測得x=10.00cm，A、B間的豎直距離y₁=4.78cm，A、C間的豎直距離y₂=19.36cm．如圖所示，（重力加速度g取9.80m/s²）根據(jù)以上直接測量的物理量及已知量導出小球做平拋運動的初速度的表達式為v₀=$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-2{y}_{1}}}$（用題中所給字母表示）．代入數(shù)據(jù)得到小球的初速度值為1.00m/s．

Answer 1

分析 （1）在實驗中要畫出平拋運動軌跡，必須確保小球做的是平拋運動．所以斜槽軌道末端一定要水平，同時斜槽軌道要在豎直面內(nèi)．要畫出軌跡，必須讓小球在同一位置多次釋放，才能在坐標紙上找到一些點．然后將這些點平滑連接起來，就能描繪出平拋運動軌跡；
（2）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，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．

解答 解：（1）A、為了能畫出平拋運動軌跡，首先保證小球做的是平拋運動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的．故A正確，B錯誤，
C、應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下，保證拋出的初速度相同，故C正確；
故選：AC
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=gT²得：
T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{{y}_{2}-{y}_{1}-{y}_{1}}{g}}=\sqrt{\frac{{y}_{2}-2{y}_{1}}{g}}$
則小球做平拋運動的初速度的表達式為：v₀=$\frac{x}{T}=x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-2{y}_{1}}}$，
帶入數(shù)據(jù)得：v₀=$0.1×\sqrt{\frac{9.8}{0.1936-2×0.0478}}=1.00m/s$．
故答案為：（1）AC；（2）$x\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-2{y}_{1}}}$；1.00

點評 體現(xiàn)了平拋運動的特征：水平初速度且僅受重力作用．同時讓學生知道描點法作圖線，遇到不在同一條直線上一些點時，只要以能平滑連接就行，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)合運動學公式和推論靈活求解．