Question

1．在“研究平抛物体运动”的实验中：
（1）实验中每次应使小球从斜槽上同一高度处滚下，目的是为了获得相同的初速度；
（2）实验中应调整斜槽末端水平，方法是在斜槽末端放置小球均能静止，或用水平仪；
（3）某同学在做该实验时得到了如图所示的轨迹，A、B、C三点已标出．则：
①小球平抛的初速度为1m/s（g=10m/s²）；
②小球抛出点的位置坐标x=-10cm，y=-5cm．

Answer 1

分析 让小球多次从同一位置上静止滚下，目的是保证小球多次做平抛运动的初速度相等，这样目的是为了保证轨迹相同；保证小球做平抛运动，所以斜槽末端保持水平；
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据△y=gT²求出相邻两点的时间间隔，根据水平方向上的匀速直线运动求出平抛运动的初速度．求出B点在竖直方向上的分速度，根据v_y=gt求出运动到B点的时间，得出水平位移和竖直位移，从而求出抛出点的位置坐标．

解答 解：（1）实验中每次应使小球从斜槽上同一高度处滚下，目的是为了获得相同的初速度；
（2）检验斜槽末端水平的方法有多种，如用水平仪或者将小球放在斜槽末端看其是否滚动，若不滚动，则斜槽末端水平；
（3）小球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，
由△y=gt²可得：t=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.4-0.15-0.15}{10}}$=0.1s，
平抛运动的初速度：v₀=$\frac{{x}_{AB}}{t}$=$\frac{0.1}{0.1}$=1m/s；
B点竖直方向上的分速度：v_yB=$\frac{{y}_{AC}}{2t}$=$\frac{0.4}{2×0.1}$=2m/s，
小球运动到B点的时间：t_B=$\frac{{v}_{yB}}{g}$=$\frac{2}{10}$=0.2s，
B点的水平位移x=v₀t=0.2m=20cm，
竖直位移：y=$\frac{1}{2}$gt²=0.2m=20cm，
小球抛出点的位置坐标为（-10cm，-5cm）．
故答案为：（1）获得相同的初速度；
（2）在斜槽末端放置小球均能静止，或用水平仪；
（3）1；-10；-5．

点评 关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理，解决本题的关键掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，灵活运用运动学公式进行求解．