Question

5．小刘同学在水平桌面上用练习本和课本做成了一个斜面，使一个小钢球从斜面上某一位置滚下，最后小钢球沿桌面水平滚出，做平抛运动，如图所示．利用此装置来测量小钢球离开桌面的初速度，请你帮助他完成以下研究方案
（1）除以上简易器材外，还需要的最佳测量工具为C
A、天平      B 秒表     C 刻度尺
（2）实验中需要测定的物理量有球落地点距桌边沿的水平距离x，桌边沿距地面的高度h（用字母表示并说明其物理含义）
（3）小钢球离开桌面的速度表达式为v=$x\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

Answer 1

分析 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操作步骤和数据处理以及注意事项，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，结合水平位移和时间求出小球离开桌面时的速度大小，从而选择需要的仪器和需要测定的物理量．

解答 解：（1）利用平抛运动测量物体的初速度时，要知道物体水平方向的位移和竖直方向的位移大小，所以还需要的测量工具为：米尺
故选：C
（2）需要测量：球落地点距桌边沿的水平距离x，桌边沿距地面的高度h；
（3）竖直方向有：y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
解得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$
水平方向做运动运动，则有：${v}_{0}=\frac{x}{t}=x\sqrt{\frac{g}{2h}}$
故答案为：（1）C；（2）球落地点距桌边沿的水平距离x，桌边沿距地面的高度h；（3）$x\sqrt{\frac{g}{2h}}$；

点评 只有明确了实验原理以及实验的数据测量，才能明确各项实验操作的具体含义，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．