Question

某同學在“探究平拋運動的規律”的實驗中：
（1）為使小球水平拋出，必須調整斜槽，使

 

；
（2）小球拋出點的位置必須及時記錄在白紙上，然后從這一點畫水平線和豎直線作為x軸和y軸，豎直線是用

 

來確定的．
（3）驗證實驗得到的軌跡是否準確的一般方法是：在水平方向從起點處取兩段連續相等的位移，如果軌跡準確，這兩段相等的水平位移對應的兩段豎直方向的位移之比應為

 

．
（4）某同學建立的直角坐標系如圖所示，設他在安裝實驗裝置和其余操作時準確無誤，只有一處失誤，即是

 

．
（5）假設該同學將第四步的失誤更正后，在軌跡上任取一點M，測得坐標為（x，y），則初速度的表達式為

 

（重力加速度為g）

Answer 1

分析：（1）要保證小球從斜槽末端飛出時的速度方向是水平方向，就要使斜槽末端的切線沿水平方向．
（2）豎直線是用中垂線確定的；
（3）平拋運動水平方向做勻速直線運動，水平位移相等，則運動時間相等，豎直方向做自由落體運動，進而可求豎直方向位移之比．
（4）注意畫軌跡時小球平拋的起點應該是球心在木板上的水平投影點；
（5）根據平拋運動中，水平方向勻速直線運動和豎直方向自由落體運動可正確解答．

解答：解：（1）要保證小球從斜槽末端飛出時的速度方向是水平方向，就要使斜槽末端水平；
（2）豎直線是用過O點的中垂線來確定的；
（3）平拋運動水平方向做勻速直線運動，水平位移相等，則運動時間相等，而豎直方向做自由落體運動，從起點開始，連續兩個相等時間內的位移之比為1：3．
（4）小球作平拋運動時，平拋的起點應該在球心處，故其失誤是：坐標原點應建立在水平槽口正上方球心處，而該同學卻錯誤地將坐標原點取在槽口處．
（4）測量值就是按從O點開始的，則
水平方向有：x=v₀t，豎直方向有：y=

1

2

gt2，
聯立求出初速度v₀=x

g 2y

．
故答案為：（1）斜槽末端水平；
（2）重垂線；
（3）1：3；
（4）坐標原點應建立在水平槽口正上方球心處，而該同學卻錯誤地將坐標原點取在槽口處；
（5）v₀=x

g 2y

．

點評：該題考查“研究平拋物體運動”的實驗的基本要求及數據處理，屬于基本方法的應用，考慮的計算的步驟較多，因此本題屬于中檔題．