Question

（1）某同学用斜槽做研究平抛物体运动实验，下列操作不正确的是

 

A．斜槽末端槽口的切线保持水平
B．固定后的斜槽要竖直
C．使小球多次从斜槽的同一高度由静止释放
D．使小球每次从斜槽的不同高度由静止释放
（2）如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式v₀=

 

．（用L、g表示），若L=0.8cm，则小球在b点的速率是

 

．

Answer 1

分析：（1）在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，从而能求出小球抛出初速度及其它速度．所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时固定的斜槽要在竖直面．
（2）平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据△y=gT²求出时间单位T，对于水平方向由公式v₀=

x

t

求出初速度．由a、c间竖直方向的位移和时间求出b点竖直方向的分速度，运用速度的合成，求解b的速率．

解答：解：（1）A、斜槽末端槽口的切线保持水平，小球滚下后才能是水平抛出，故A正确；
B、固定后的斜槽要竖直，这样才能保证小球在竖直面内运动，故B正确；
C、由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，所以保证小球每次从同一高度释放，故A正确；
D、若从不同告诉滑下，则平抛轨迹不同，无法正确画出轨迹图线，故D错误．
本题选不正确的，故选：D．
（2）a、b、c是平抛运动轨迹上的三个点，由水平位移可知：三个点时间间隔相等．
竖直方向：自由落体运动，因时间相等，由△h=gT²可得：
T=

△h g

=

L g

…①
水平方向匀速运动，因此有：x=2L=v₀T…②
联立①②解得：v₀=2

gl

平抛运动竖直方向做匀变速直线运动，根据在匀变速直线匀速中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，得：
vby=

hac

2T

=

3L

2T

=

3

2

gL

因此小球在b点的速率是：vb=

v 2 0 + v 2 by

=

(2 gl )2+( 3 2 gl )2

 =

(4+ 9 4 )gL

=

(4+ 9 4 )×10×0.8×10-2

m/s=0.8m/s
故答案为：（1）D；  （2）2

gl

；   0.8m/s

点评：记录平抛运动轨迹实验中关键是斜槽末端槽口的切线保持水平及固定后的斜槽要竖直．同时要熟练运用平抛运动处理规律来解题．