Question

某同學設計了一個簡易研究平拋運動特點的實驗，裝置如圖所示，在水平桌面上放置一個斜面，每次讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，離開桌邊后做平拋運動．在鋼球拋出后經過的地方水平放置一塊木板（用來調節木板高度的支架在圖中未畫出），木板上放一張白紙，白紙上面有復寫紙以記錄鋼球的落點．桌子邊緣鋼球經過的地方懸掛一條鉛重錘．
（1）除了上述實驗器材，還需要的器材有

刻度尺

．
（2）實驗步驟如下：
①調節木板高度，使木板上表面與小球離開桌面時球心的豎直距離為一確定值h
②小球從斜面某一位置無初速度釋放，測量小球落點P_l與鉛垂線之間的距離為x₁
③調節木板高度，使木板上表面與小球離開桌面時球心的豎直距離為一確定值4h
④小球從斜面同一位置無初速度釋放，測量小球落點P₂與鉛垂線之間的距離為x₂
（3）數據處理：若x₁、x₂滿足關系

x₂=2x₁

．則說明小球在水平方向上做勻速直線運動．

Answer 1

分析：根據平拋運動的實驗原理及實驗方法可以得出實驗中需要的器材及實驗數據處理的問題．

解答：解：（1）由圖可知，實驗中小球離開桌子后做平拋運動，根據平拋運動的規律可知，應測出豎直高度和水平位移，故應用到刻度尺；
（3）兩次實驗小球從斜面同一位置無初速度釋放，所以平拋運動的初速度相同，設為v₀，
小球在豎直方向上自由落體運動，則有：h=

1

2

gt12，解得：t₁=

2h g

；4h=

1

2

gt22，解得：t₂=2

2h g

，
若水平方向做運動直線運動，則有：

x1

t1

=

x2

t2

，解得：x₂=2x₁
故答案為：（1）刻度尺，（3）x₂=2x₁

點評：本題不但考查了實驗的操作，而且考查了平拋運動的規律，對同學的知識的綜合應用要求比較高，是個考查學生能力的好題．