Question

13．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同．
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为1.6m/s．（g取9.8m/s²）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球经过B点时的速度为2.5m/s．（g取10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）平抛运动要保证小球水平飞出，斜槽的末端切线水平，为了保证每次平抛运动的初速度相同，小球每次从同一位置由静止释放．
（2）因O为抛出点，根据平抛运动规律，即可求解；
（3）根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度．根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出经过B点的速度．

解答 解：（1）为了保证小球水平飞出，则斜槽的末端切线水平．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同．
（2）因O点抛出点，则有：y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，且v₀=$\frac{x}{t}$
解得：v₀=$\frac{0.32}{\sqrt{\frac{2×0.196}{9.8}}}$=1.6m/s
（3）在竖直方向上，根据△y=2L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{2L}{T}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$s=0.1s，
则小球平抛运动的初速度v₀=$\frac{3L}{2T}$=$\frac{0.15}{0.1}$ m/s=1.5m/s；
B点竖直分速度v_yB=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{0.4}{0.2}$m/s=2m/s，
根据平行四边形定则知，B点的速度v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{yB}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$m/s=2.5m/s．
故答案为：（1）水平，初速度相同；  （2）1.6；（3）2.5．

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．