Question

4．在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中
（1）除了木板、小球、斜槽、鉛筆、圖釘、坐標(biāo)紙之外，下列器材中還需要的是C．
A．秒表  B．天平  C．重垂線  D．彈簧測(cè)力計(jì)
（2）某同學(xué)只記錄了A、B、C三點(diǎn)，各點(diǎn)的坐標(biāo)如圖所示（g=10m/s²），則物體運(yùn)動(dòng)的初速度為1.5m/s．B點(diǎn)的速度2.5m/s．A點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平位移15cm．

Answer 1

分析 （1）研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)器材有：斜槽、木板、白紙、復(fù)寫(xiě)紙、圖釘、重錘線、小鋼珠、鉛筆、刻度尺等；
（2）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．根據(jù)豎直方向上△y=gT²，求出時(shí)間間隔，然后根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)求出初速度．由做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的豎直速度，然后求出經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度；再依據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，結(jié)合B點(diǎn)的豎直速度，從而求得拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度，進(jìn)而確定距拋出點(diǎn)水平位移，即可求解．

解答 解：（1）除題目提供的實(shí)驗(yàn)器材外，實(shí)驗(yàn)還需要重錘線，故選C．
（2）由圖示可知，x_AB=x_BC=15cm，做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，
因此物體從A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與從B到C的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，設(shè)為t，
物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，則y_BC-y_AB=gt²，
運(yùn)動(dòng)時(shí)間為：t=$\sqrt{\frac{{y}_{BC}-{y}_{AB}}{g}}$=$\sqrt{\frac{（0.4-0.15）-0.15}{10}}$=0.1s，
則物體的初速度為：v₀=$\frac{{x}_{AB}}{t}$=$\frac{0.15}{0.1}$=1.5m/s；
B點(diǎn)豎直方向上的分速度為：v_By=$\frac{{y}_{OC}}{2T}$=$\frac{0.4}{2×0.1}$=2m/s，
物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為：v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{yB}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$m/s=2.5m/s；
根據(jù)B點(diǎn)的豎直速度，那么B離拋出點(diǎn)豎直高度為：h_yB=$\frac{{2}^{2}}{2×10}$=0.2m，
由此可知，拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度為：h_yA=0.2-0.15=0.05m；
那么從拋出到A點(diǎn)的時(shí)間為t，則有：h_yA=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
解得：t=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$=0.1s；
因此A點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平位移為：x′=v₀t=1.5×0.1=0.15m=15cm，
故答案為：（1）C；（2）1.5，2.5，15．

點(diǎn)評(píng) 知道實(shí)驗(yàn)器材、掌握平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，利用勻變速運(yùn)動(dòng)的推論即可正確解題，本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，注意求得A點(diǎn)距拋出點(diǎn)的水平位移是解題的難點(diǎn)，關(guān)鍵確定拋出點(diǎn)距A點(diǎn)的拋出時(shí)間，是解題的突破口．