Question

在做“研究平拋物體的運動”的實驗時：
（1）為使小球水平拋出，必須調整斜槽，使其末端的切線成水平方向，檢查方法是：

 

．
（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）某同學通過實驗得到的軌跡如圖一所示，判斷O點是否是拋出點．

 

（填“是”或“否”）．
（4）該同學在軌跡上選取間距較大的幾個點，測出其坐標，并在直角坐標系內繪出了y-x²圖象如圖二，則此平拋物體的初速度v₀=

 

m/s（g=10m/s²）．

Answer 1

分析：（1、2）通過小球在斜槽末端是否靜止，判斷斜槽末端是否水平．通過重錘線確定豎直線．
（3）根據平拋運動豎直方向上做自由落體運動，在相等時間內的位移之比為1：3：5確定O點是否為拋出點．
（4）根據平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律得出豎直位移與水平位移的關系式，結合圖線的斜率求出初速度的大小．

解答：解：（1）如果小球無初速釋放在斜槽的末端，不滾動，則表明斜槽末端水平．
（2）豎直方向用重錘線確定，因為小球在豎直方向所受的重力是豎直向下的．
（3）由軌跡可知，在相等的時間內，豎直方向的起始位移之比為1：3：5…，表明豎直方向是自由落體運動，O點就是拋出點．
（4）根據y=

1

2

gt2，x=v₀t得，平拋運動的軌跡方程為y=

g

2v02

x2，則斜率

g

2v02

=

0.2

0.04

，解得初速度為1 m/s．
故答案為：（1）看放在斜槽末端的小球是否能靜止平衡；（2）重錘線； （3）是；（4）v₀=1m/s．

點評：解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向上和豎直方向上的運動規律，結合運動學公式靈活求解．