Question

某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖所示，A是一塊平面木板，在其上等間隔地開鑿出一組平行的插槽（左圖中P0P0′、P1P1′…），槽間距離均為d．把覆蓋復(fù)寫紙的白紙鋪貼在硬板B上．實(shí)驗(yàn)時(shí)依次將B板插入A板的各插槽中，每次讓小球從斜軌的一同位置由靜止釋放．每打完一點(diǎn)后，把B板插入后一槽中并同時(shí)向紙面內(nèi)側(cè)平移距離d．實(shí)驗(yàn)得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)，如圖所示．
（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到滿足

軌道未端水平

要求．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了

具有相同的初速度

．
（2）每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了

獲取相等的時(shí)間并在x軸上形成位移

．
（3）從得到小球在白紙上打下的若干痕跡點(diǎn)開始，簡(jiǎn)述測(cè)量小球平拋初速度的主要步驟（包括需測(cè)量的物理量及初速度的表達(dá)式）

Answer 1

分析：（1）平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)．實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保持小球水平拋出的初速度相同．
（2）每次將 B 板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了保持相鄰痕跡點(diǎn)的水平距離大小相同．
（3）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的分位移公式列式求解初速度并確定測(cè)量步驟．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)前應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置反復(fù)調(diào)節(jié)，直到斜槽末端水平，保證做平拋運(yùn)動(dòng)，初速度水平，每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了保持小球水平拋出的初速度相同．
（2）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，每次將B板向內(nèi)側(cè)平移距離d，是為了保持相鄰痕跡點(diǎn)的水平距離大小相同，即為獲取相等的時(shí)間并在x軸上形成位移．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟如下；
①用光滑曲線連接各點(diǎn)，畫出軌跡；
②測(cè)豎直分位移y和水平分位移x，速度為v=x

g 2y

；
③重復(fù)取多點(diǎn)測(cè)量，求平均值．
故答案為：（1）軌道未端水平，具有相同的初速度
（2）獲取相等的時(shí)間并在x軸上形成位移
（3）①用光滑曲線連接各點(diǎn)，畫出軌跡；
②測(cè)y、x，V=x

g 2y

；
③重復(fù)取多點(diǎn)測(cè)量，求平均值．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)．該題考察了實(shí)驗(yàn)中的留跡法，是創(chuàng)新題目，屬于中等難度的試題．