Question

7．在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A．让小球多次从同一位置由静止  释放，在一张印有小方格的纸记下小球经过的一系列位置，如图中a、b、c、d所示．
B．按图安装好器材，注意斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．
C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．
（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．
（2）上述实验步骤的合理顺序是BAC．
（3）为使小球水平抛出，必须调整斜槽，使其末端的切线成水平方向，检查方法是：看放在斜槽末端的小球是否能静止平衡．
（4）已知图中小方格的边长L=1.25cm，则小球平抛的初速度为v₀=2$\sqrt{Lg}$（用L、g表示），其值是0.70m/s．（取g=9.8m/s²）

Answer 1

分析 （1）该实验成功的关键是，确保小球每次抛出的初速度相同，而且初速度是水平的，因此实验过程中要特别注意这两点；
（2）实验步骤的排列要符合逻辑顺序，不能颠三倒四，要便于操作；
（3）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，根据共点力的平衡来说明；
（4）根据竖直方向运动特点△h=gt²，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小．

解答 解：（1）该是实验中要保证每次小球做平抛运动的轨迹相同，这就要求小球平抛的初速度相同，而且初速度是水平的，因此在具体实验操作中要调整斜槽末端水平，同时让小多次从同一位置无初速度的释放．
（2）实验操作中要先安装仪器，然后进行实验操作，故实验顺序为：B，A，C．
（3）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，根据共点力的平衡，小球在斜槽的末端受重力和支持力，若能平衡，则小球不会滚动；所以检查斜槽末端切线水平的方法是置一小球于斜槽末端，若小球不滚动则表示末端是水平；
（4）平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动，由图可知a、b、c、d之间的水平距离相等，因此它们的运动时间间隔相等；
在竖直方向上：△y=gT²，由题可知△h=L，带入解得T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$，
在水平方向上：x=2L=v₀T，解得：v₀=$\frac{2L}{\sqrt{\frac{L}{g}}}$=2$\sqrt{gL}$
代入数据，解得：v₀=0.70m/s；
故答案为（1）A、同一位置由静止；B、斜槽末端切线水平．
（2）B、A、C；
（3）看放在斜槽末端的小球是否能静止平衡；  
（4）2$\sqrt{Lg}$，0.70m/s．

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，要亲自动手实验，体会实验步骤和注意事项，抓住竖直方向自由落体运动的特点，由△y=gT²求时间单位，难度不大．