Question

（1）某同學用斜槽做研究平拋物體運動實驗，下列操作不正確的是

 

A．斜槽末端槽口的切線保持水平
B．固定后的斜槽要豎直
C．使小球多次從斜槽的同一高度由靜止釋放
D．使小球每次從斜槽的不同高度由靜止釋放
（2）如圖所示，在“研究平拋物體的運動”的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為L，若小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式v₀=

 

．（用L、g表示），若L=0.8cm，則小球在b點的速率是

 

．

Answer 1

分析：（1）在實驗中讓小球在固定斜槽滾下后，做平拋運動，記錄下平拋后運動軌跡．然后在運動軌跡上標出特殊點，對此進行處理，從而能求出小球拋出初速度及其它速度．所以在實驗時必須確保拋出速度方向是水平的，同時固定的斜槽要在豎直面．
（2）平拋運動豎直方向是自由落體運動，對于豎直方向根據△y=gT²求出時間單位T，對于水平方向由公式v₀=

x

t

求出初速度．由a、c間豎直方向的位移和時間求出b點豎直方向的分速度，運用速度的合成，求解b的速率．

解答：解：（1）A、斜槽末端槽口的切線保持水平，小球滾下后才能是水平拋出，故A正確；
B、固定后的斜槽要豎直，這樣才能保證小球在豎直面內運動，故B正確；
C、由于要記錄小球的運動軌跡，必須重復多次，才能畫出幾個點，所以保證小球每次從同一高度釋放，故A正確；
D、若從不同告訴滑下，則平拋軌跡不同，無法正確畫出軌跡圖線，故D錯誤．
本題選不正確的，故選：D．
（2）a、b、c是平拋運動軌跡上的三個點，由水平位移可知：三個點時間間隔相等．
豎直方向：自由落體運動，因時間相等，由△h=gT²可得：
T=

△h g

=

L g

…①
水平方向勻速運動，因此有：x=2L=v₀T…②
聯立①②解得：v₀=2

gl

平拋運動豎直方向做勻變速直線運動，根據在勻變速直線勻速中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，得：
vby=

hac

2T

=

3L

2T

=

3

2

gL

因此小球在b點的速率是：vb=

v 2 0 + v 2 by

=

(2 gl )2+( 3 2 gl )2

 =

(4+ 9 4 )gL

=

(4+ 9 4 )×10×0.8×10-2

m/s=0.8m/s
故答案為：（1）D；  （2）2

gl

；   0.8m/s

點評：記錄平拋運動軌跡實驗中關鍵是斜槽末端槽口的切線保持水平及固定后的斜槽要豎直．同時要熟練運用平拋運動處理規律來解題．