Question

16．如圖甲是“研究平拋運動”的實驗裝置圖，乙是實驗后在白紙上作的圖．

（1）在甲圖上標出O點及Ox、Oy軸，并說明這兩條坐標軸是如何作出的．
答：利用重錘線作出Oy軸，過O點作Oy軸的垂線為Ox軸．
（2）固定斜槽軌道時應注意使斜槽末端切線水平．
（3）實驗過程中需經過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗中應注意每次都從同一高度處無初速度滾下．
（4）計算小球平拋初速度的公式為v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$，根據圖乙給出的數據，可計算出v₀=1.6m/s．

Answer 1

分析 通過重錘線作出y軸，從而作y軸的垂直得出x軸．根據平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，結合高度求出運動的時間，通過水平位移求出初速度．

解答 解：（1）利用重錘線作出Oy軸，過O點作Oy軸的垂線為Ox軸，如下圖所示：

（2）小球離開斜槽軌道后做平拋運動，初速度方向應水平，固定斜槽軌道時應注意使斜槽末端切線水平．
（3）每次實驗時小球離開軌道時的速度應相等，固定斜槽軌道時應注意使斜槽末端切線水平．
（4）小球離開軌道后做平拋運動，豎直方向：y=$\frac{1}{2}$gt²，水平方向：x=v₀t，解得：v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$，
由圖示實驗數據可知，小球的初速度：v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$=0.32×$\sqrt{\frac{9.8}{2×0.196}}$=1.6m/s．
故答案為：（1）利用重錘線作OY軸，再垂直于OY作OX軸；
（2）斜槽末端切線水平；
（3）每次都從同一高度處無初速度滾下；
（4）x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$；1.6．

點評 解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律，結合運動學公式靈活求解．以及知道該實驗的注意事項．