Question

在做“研究平抛物体的运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置．先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使一小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．  若测得木板每次移动距离x=10.00cm，A、B间距离y₁=5.02cm，B、C间距离y₂=14.82cm．请回答以下问题（g=9.80m/s²）
（1）实验前，先将斜槽轨道末端的切线调成水平的，这样做的目的是

B

A、保证小球飞出时的速度适当
B、保证小球飞出时u的初速度方向水平
C、保证小球在空中的时间每次都相等
D、保证小球的运动轨迹是一条抛物线
（2）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？答：

保证小球每次做平抛运动的初速度都相同，每次运动轨迹都重合

．
（3）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v₀=

x

g y2-y1

（用题中所给字母表示）．  小球初速度的值为v₀=

1.00

m/s．

Answer 1

分析：（1）在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹．然后在运动轨迹上标出特殊点，对此进行处理，由于是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时固定的斜槽要在竖直面．
（2）为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，即要求从同一位置静止释放．
（3）明确实验的注意事项，根据平抛运动规律在水平和竖直方向的规律，尤其是在竖直方向上，连续相等时间内的位移差为常数，列出方程即可正确求解．

解答：解：（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，故ACD错误，B正确．
故选：B．
（2）该实验中，为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠档板处由静止释放．
故答案为：为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同．
（3）在竖直方向上：△y=y₂-y₁=gt²
水平方向上：x=v₀t
联立方程解得：v₀=x

g y2-y1

．
根据：v₀=x

g y2-y1

．
代入数据解得：v₀=1.00m/s
故答案为：1.00．
故答案为：（1）B；（2）保证小球每次做平抛运动的初速度都相同，每次运动轨迹都重合；（3）x

g y2-y1

，v₀=1.00．

点评：本题主要考查了匀变速直线运动中基本规律以及推论的应用，平时要加强练习，提高应用基本规律解决问题能力．