Question

在研究平拋運動的實驗中：
（1）實驗所需要的測量工具是

刻度尺

．
（2）完成該實驗應注意：安裝斜槽軌道必須使軌道底部

水平

；確定豎直方向必須利用

重錘線

；從斜槽上使小球重復下落必須使小球從

相同

（填“相同”或“不同”）的位置無初速釋放．
（3）一同學做驗證平拋運動規律實驗時，只在白紙上畫出與初速平行的Ox軸，忘了畫原點和Oy軸，并且他只畫出一部分軌跡如圖所示．如何只用一把刻度尺得出小球的初速度v₀？（不需測實際數據，用物理量的符號代表所測量的值．）
①測量方法是（簡要回答）：

在曲線上取三個點1、2、3，令相鄰兩點的水平距離相等，測得距離為x，在測得相鄰兩點的豎直距離y₁和y₂

．
②初速度的計算式為

v₀=x

g y2-y1

．

Answer 1

分析：研究平拋運動時，實驗原理是：平拋物體的運動可以看作是兩個分運動的合運動：一是水平方向的勻速直線運動，另一個是豎直方向的自由落體運動．令小球做平拋運動，利用描跡法描出小球的運動軌跡，即小球做平拋運動的曲線，建立坐標系．處理時是根據豎直方向的△y求出t，在進行水平方向求解．在原理的基礎上注意實驗的注意事項．

解答：解：
（1）處理時是根據豎直方向的△y由△y=gt²求出t，△y的測量需要刻度尺．故（1）應填：刻度尺．
（2）為了保證小球做的是平拋運動，所以應保證軌道底部水平，為保證豎直方向是豎直的，必須用重錘線進行確定，多次實驗時小球做的應為同一平拋運動，故必須使小球從相同的位置無初速釋放．故（2）應填：水平；重錘線；相同．
（3）①只在白紙上畫出與初速平行的Ox軸，忘了畫原點和Oy軸，如果想測量初速度v₀，可由水平方向x=v₀t求出，這樣需要求t，t只能在豎直方向勻變速運動中求解：豎直方向△y=gt²這樣需要兩個y值，所以我們可以在曲線上取三個點1、2、3，令相鄰兩點的水平距離相等，測得距離為x，在測得相鄰兩點的豎直距離y₁和y₂．
②豎直方向：勻變速直線運動：由y2-y1=gt2得：
t=

y2-y1 g

水平方向：勻速直線運動：由v0=

x

t

代入t得：
v₀=x

g y2-y1

故答案為：
（1）刻度尺
（2）水平；重錘線；相同
（3）①在曲線上取三個點1、2、3，令相鄰兩點的水平距離相等，測得距離為x，在測得相鄰兩點的豎直距離y₁和y₂
②v₀=x

g y2-y1

點評：此題考查平拋運動的原理、實驗的注意事項以及數據處理方法．一定明確軌跡的得出和水平和豎直方向運動特點，尤其是在豎直方向熟練應用勻變速直線運動的規律和推論解題．