Question

在研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，小球必須每次從斜槽上的同一位置落下，是為了使小球離開斜槽末端的

速度

不變，同時(shí)需要調(diào)節(jié)斜槽末端

水平

．在坐標(biāo)紙的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上任取一點(diǎn)，用刻度尺量出它的坐標(biāo)x和y，則實(shí)驗(yàn)中的小球的初速度表達(dá)式為v₀=

x

g 2y

．下圖是某同學(xué)做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長L=1.25cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為V₀=

2

gL

（用L、g表示），其值是

0.7m/s

（取g=10m/s²）．

Answer 1

分析：小球必須每次從斜槽上的同一位置落下，是為了使小球離開斜槽末端的速度不變．為了使小球做平拋運(yùn)動(dòng)，斜槽末端必須水平．用刻度尺量出它的坐標(biāo)x和y時(shí)，運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的分解方法研究，由y求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，根據(jù)坐標(biāo)x求出初速度．平拋運(yùn)動(dòng)豎直的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)勻加速運(yùn)動(dòng)的推論△y=aT²求出相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔，再由兩點(diǎn)水平方向的位移大小求初速度．

解答：解：為了使每次小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡重合，小球的初速度要相同，所以小球每次從斜槽上的同一位置落下，是為了使小球離開斜槽末端的速度不變．要使小球離開斜槽時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)，必須使斜槽末端水平．
在坐標(biāo)紙的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡上任取一點(diǎn)，用刻度尺量出它的坐標(biāo)x和y，則有
  水平方向：x=v0t，豎直方向：y=

1

2

gt2，聯(lián)立得到v0=x

g 2y

對于小方格的紙記錄軌跡，則有
 豎直方向：y_bc-y_ab=L=gT²
 水平方向：x_ab=L=v₀T
聯(lián)立解得，v₀=2

gL

將g=10m/s²，L=1.25cm=0.0125m代入解得，v₀=0.7m/s
故答案為：速度，水平，2

gL

，0.7m/s

點(diǎn)評：平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)裝置安裝時(shí)，斜槽末端必須水平，實(shí)驗(yàn)時(shí)小球每次必須從斜槽上的同一位置落下，保持小球沿同一軌跡做平拋運(yùn)動(dòng)．