Question

11．在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A．让小球多次从同一位置释放，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中a、b、c、d所示．
B．按图安装好器材，注意斜槽末端水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．
C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．
（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．
（2）上述实验步骤的合理顺序是BAC．
（3）已知图中小方格的边长L=2.5cm，则小球平抛的初速度为v₀=1m/s（填具体数值）．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 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．要得到的是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时初速度相同．
根据图象中两个相邻的位置水平位移相同，可见运动时间相同，小球竖直方向做自由落体运动，△h=gT²，可求出时间间隔T，再由水平方向x=vT，求得初速度．

解答 解：（1）在研究平抛运动的实验中，为保证小球做平抛运动斜槽末端要水平，为保证每次运动轨迹相同要求小球从同一位置释放；
（2）实验的第一步是：安装好器材，使斜槽末端水平，第二步是：让小球多次从统一位置无初速滚下，记录位置．故正确的顺序应该是BAC．
（3）小球竖直方向做自由落体运动，△h=gT²，即L=gT²，得T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$，小球初速度v₀=${v}_{0}=\frac{2L}{T}=2\sqrt{gL}=2\sqrt{10×0.025}=1m/s$．
故答案为：（1）同一位置；末端水平；（2）BAC；（3）1

点评 本题不但考查了平抛运动的规律，还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，对同学的知识要求比较高，是个考查学生能力的好题．