Question

12．在“探究平抛运动规律”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．让小球多次从斜槽上的同一位置滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中所示的a、b、c、d．
B．按图乙所示安装好器材，注意斜槽末端水平，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轴建立平面直角坐标系，用平滑曲线画出小球做平抛运动的轨迹．
（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）已知图中小方格的边长L=2.5cm，则小球平抛的初速度为v ₀=1m/s，小球在b点的速率为1.25m/s．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析 根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间求出初速度．根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b点的速率

解答 解：A、为了保证小球平抛运动的初速度大小相等，小球每次从斜槽的同一位置由静止滚下．
B、为了保证小球做平抛运动，斜槽的末端需水平．
C、（2）根据实验原理，结合操作，先调末端水平，再同一位置释放，最后处理数据．
故合理顺序为BAC；
（3）根据△y=L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.025}{10}}$s=0.05s，
则初速度v₀=$\frac{2L}{T}$=$\frac{0.025×2}{0.05}$m/s=1.0m/s．
b点竖直分速度v_yb=$\frac{3L}{2T}$=$\frac{0.075}{0.1}$m/s=0.75m/s，
则b点的速率v_b=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{by}^{2}}$=$\sqrt{{1}^{2}+0.7{5}^{2}}$m/s=1.25m/s．
故答案为：（1）同一，水平；
（2）BAC；
（3）1，1.25．

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论进行求解．