Question

12．试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案，提供的实验器材为弹射器（含弹丸，见图）、铁架台（带有夹具）、米尺．

（1）在安装弹射器时应注意弹射器必须保持水平
（2）实验中需要测量的量为弹丸下降高度h和水平射程x
（3）弹射器每次射出的弹丸在空中运动的时间是由高度决定．
（4）初速度计算公式为v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

Answer 1

分析 为了保证小球做平抛运动，弹射器需水平．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，结合水平位移和竖直位移求出平抛运动的初速度．

解答 解：（1）为了保证小球做平抛运动，初速度必须水平，则弹射器必须保持水平．
（2、3、4）根据h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$，可知弹丸在空中运动的时间是由高度决定．
则初速度为：v₀=$\frac{x}{t}$=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
需要测量高度h，水平位移x．
故答案为：
（1）水平
（2）弹丸下降高度h和水平射程x
（3）高度
（4）v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

点评 解决本题的关键要理解实验的原理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，根据运动学公式求解．