Question

某同学在“探究平抛运动的规律”的实验中：
（1）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使

 

；
（2）小球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用

 

来确定的．
（3）验证实验得到的轨迹是否准确的一般方法是：在水平方向从起点处取两段连续相等的位移，如果轨迹准确，这两段相等的水平位移对应的两段竖直方向的位移之比应为

 

．
（4）某同学建立的直角坐标系如图所示，设他在安装实验装置和其余操作时准确无误，只有一处失误，即是

 

．
（5）假设该同学将第四步的失误更正后，在轨迹上任取一点M，测得坐标为（x，y），则初速度的表达式为

 

（重力加速度为g）

Answer 1

分析：（1）要保证小球从斜槽末端飞出时的速度方向是水平方向，就要使斜槽末端的切线沿水平方向．
（2）竖直线是用中垂线确定的；
（3）平抛运动水平方向做匀速直线运动，水平位移相等，则运动时间相等，竖直方向做自由落体运动，进而可求竖直方向位移之比．
（4）注意画轨迹时小球平抛的起点应该是球心在木板上的水平投影点；
（5）根据平抛运动中，水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动可正确解答．

解答：解：（1）要保证小球从斜槽末端飞出时的速度方向是水平方向，就要使斜槽末端水平；
（2）竖直线是用过O点的中垂线来确定的；
（3）平抛运动水平方向做匀速直线运动，水平位移相等，则运动时间相等，而竖直方向做自由落体运动，从起点开始，连续两个相等时间内的位移之比为1：3．
（4）小球作平抛运动时，平抛的起点应该在球心处，故其失误是：坐标原点应建立在水平槽口正上方球心处，而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处．
（4）测量值就是按从O点开始的，则
水平方向有：x=v₀t，竖直方向有：y=

1

2

gt2，
联立求出初速度v₀=x

g 2y

．
故答案为：（1）斜槽末端水平；
（2）重垂线；
（3）1：3；
（4）坐标原点应建立在水平槽口正上方球心处，而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处；
（5）v₀=x

g 2y

．

点评：该题考查“研究平抛物体运动”的实验的基本要求及数据处理，属于基本方法的应用，考虑的计算的步骤较多，因此本题属于中档题．