Question

某同学设计了一个探究平抛运动的家庭实验装置，如图1所示，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后  钢球便做平抛运动．在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在自纸上的落点，进而可以测出平抛的水平距离
（1）为了方便测出钢球做平抛运动的水平距离，需要在桌子边缘加上某一器材，请写出该器材名称

铅垂线（或答重锤）

（2）已知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动相同，在此前提下，利用下面的方法就可以探究钢球水平分速度的特点，请把步骤③补充完整．
①调节木板高度，使木板上表面与桌面的距离为某一确定值y，如图2所示．让小球从斜面上某一位置A无初速度释放，测出水平距离x₁；
②调节木板的高度，使木板上表面与桌面的距离为某一确定值4y，让小球从斜面上同一位置A无初速度释放，测出水平距离x₂；
③若x₁、x₂满足

x₂=2x_l

关系，则说明小球在水平方向上做匀速直线运动．

Answer 1

分析：根据平抛运动的实验原理及实验方法可以得出实验中需要的器材及实验数据处理的问题．

解答：解：（1）由图可知，实验中小球离开桌子后做平抛运动，根据平抛运动的规律可知，竖直方向小球做自由落体运动，因此为了方便测出钢球做平抛运动的水平距离，需要在桌子边缘加上铅垂线（或答重锤）．
故答案为：铅垂线（或答重锤）．
（2）两次实验小球从斜面同一位置无初速度释放，所以平抛运动的初速度相同，设为v₀，
小球在竖直方向上自由落体运动，则有：h=

1

2

g

t

2 1

，解得：t₁=

2h g

；
4h=

1

2

g

t

2 2

，解得：t₂=2=

2h g

；
若水平方向做运动直线运动，则有：v0=

x1

t1

=

x2

t2

，解得：x₂=2x₁．
故答案为：x₂=2x_l  （或答x_l：x₂=1：2）．

点评：本题不但考查了实验的操作，而且考查了平抛运动的规律，对同学的知识的综合应用要求比较高，是个考查学生能力的好题．