Question

在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置．實驗時用了如圖所示的裝置．先將斜槽軌道的末端調整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復寫紙．將該木板豎直立于水平地面上甲處，使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口平移距離x 到乙處，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠離槽口平移距離x到丙處，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．若測得木板每次移動距離x=10cm，A、B間距離y₁=15cm，B、C間距離y₂=25cm．請回答以下問題（g=10m/s²，）：
①為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？
答：

為了保證小球每次做平拋運動的初速度相同

    
②根據以上直接測量的物理量來求得小球初速度的表達式為v₀=

x

g y2-y1

（用題中所給字母表示）．
③木板在甲處時距斜槽軌道末端的水平距離是：

10

cm．

Answer 1

分析：小球離開斜槽后做平拋運動，要保證小球的初速度相等；平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動；根據豎直方向運動特點△h=gt²，求出物體運動時間，然后利用水平方向物體做勻速運動，可以求出其水平速度大�。挥善綊佭\動規律求出木板距甲處的水平距離．

解答：解：①該實驗中，為了確保小球每次拋出的軌跡相同，應該使拋出時的初速度相同，因此每次都應使小球從斜槽上緊靠檔板處由靜止釋放．
②在豎直方向上：△y=y₂-y₁=gt²，
水平方向上：x=v₀t，
聯立方程解得：v₀=x

g y2-y1

．
③根據：v₀=x

g y2-y1

，代入數據解得：v₀=1.00m/s，
小球從甲運動到乙需要的時間t=

x

v0

=

0.1m

1m/s

=0.1s，
小球到達B點時的豎直分速度v_yB=

y1+y2

2t

=

0.15m+0.25m

2×0.1s

=2m/s，
則物體到達A點時的豎直分速度v_yA=v_yB-gt=2-10×0.1=1m/s，
則小球到達A點時的運動時間t_A=

vyA

g

=

1m/s

10m/s2

=0.1s，
木板在甲處時距斜槽軌道末端的水平距離x_A=v₀t_A=1m/s×0.1s=0.1m=10cm．
故答案為：①為了保證小球每次做平拋運動的初速度相同．②x

g y2-y1

．③10．

點評：本題主要考查了勻變速直線運動中基本規律以及推論的應用，平時要加強練習，提高應用基本規律解決問題能力．