Question

12．小張同學采用如圖1所示的實驗裝置做“研究平拋運動”的實驗．

（1）實驗時下列哪些操作是不需要的？②（填序號）
①將斜槽軌道的末端調成水平
②用天平稱出小球的質量
③每次都要讓小球從同一位置由靜止開始運動
（2）實驗時小張同學忘記在白紙上記錄小球拋出點的位置，于是他根據實驗中記錄的點跡描出運動軌跡曲線后，在該段曲線上任取水平距離均為△x=25.00cm的三點A、B、C，如圖2所示，其中相鄰兩點間的豎直距離分別為y₁=15.00cm，y₂=25.00cm．小球運動過程中所受空氣阻力忽略不計．請你根據以上數據幫助他計算出小球初速度v₀=2.5m/s．（g取m/s²）

Answer 1

分析 （1）實驗要求將斜槽軌道的末端調成水平，保證小球做平拋運動，只有讓小球多次從同一位置上靜止滾下，才能保證小球多次做平拋運動的初速度相等，軌跡相同；
（2）將平拋運動分解到水平方向和豎直方向，根據水平和豎直方向的運動特點即可正確解答．

解答 解：（1）①實驗要求將斜槽軌道的末端調成水平，保證小球做平拋運動，故①必須；
②本實驗研究平拋運動的規律，與質量無關，故不需要測量小球的質量，故②不需要；
③只有讓小球多次從同一位置上靜止滾下，才能保證小球多次做平拋運動的初速度相等，軌跡相同，故③必須；
本題選擇不需要的，故選：②；
（2）在豎直方向上有：△y=gT²，則T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.25-0.15}{10}}$=0.1s
水平方向有：v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.25}{0.1}$m/s=2.5m/s
故答案為：（1）②；（2）2.5．

點評 關于平拋運動實驗要掌握實驗的注意事項、實驗步驟、實驗原理等，分析小球水平方向和豎直方向的運動特點，充分利用勻變速直線運動的規律結合運動的合成來求解．