Question

19．如图所示，图甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图．
（1）如何判断斜槽末端是否水平？
（2）实验过程需经多次释放小球，才能描绘出小球的运动轨迹，进行这一实验步骤时应注意什么？
（3）根据图乙所给的实验数据，计算出平抛小球的初速度．

Answer 1

分析 通过重锤线作出y轴，从而作y轴的垂直得出x轴．根据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，结合高度求出运动的时间，通过水平位移求出初速度．

解答 解：（1）小球离开斜槽轨道后做平抛运动，初速度方向应水平，固定斜槽轨道时应注意使斜槽末端切线水平，因此将小球放在槽口上，小球既不里滚，也不外滚．
（2）每次实验时小球离开轨道时的速度应相等，固定斜槽轨道时应注意使斜槽末端切线水平．
（3）小球离开轨道后做平抛运动，竖直方向：y=$\frac{1}{2}$gt²，水平方向：x=v₀t，解得：v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$，
由图示实验数据可知，小球的初速度：v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$=0.32×$\sqrt{\frac{9.8}{2×0.196}}$=1.6m/s．
答：（1）将小球放在槽口上，小球既不里滚，也不外滚；
（2）这一实验步骤时应注意的是每次由同一位置静止释放；
（3）平抛小球的初速度1.6m/s．

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，结合运动学公式灵活求解．以及知道该实验的注意事项．