Question

图甲是研究平抛运动的实验装置示意图，小球从斜面上一定高度处从静止释放，经过一段水平轨道后落下．图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据：
（1）在实验中，需要小球重复运动．每次都使小球从同一位置开始运动的原因是

保证小球作平抛的初速度相同

．
（2）根据图乙中数据，可以算出此平抛运动的初速度v₀=

1.6

m/s．（g=10m/s²，保留两位有效数字）
（3）如图丙所示，在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸来记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则到达b点时的瞬时速度大小为v_b=_

0.71

m/s．（g=10m/s²，保留两位有效数字）

Answer 1

分析：（1）小球每次从同一位置开始运动，保证小球具有相同的平抛运动初速度．
（2）根据竖直方向上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，从而根据水平位移求出平抛运动的初速度．
（3）根据v_yb=

yac

2T

求出b点在竖直方向上的分速度，再根据平行四边形定则求出b点的瞬时速度．

解答：解：（1）每次都使小球从同一位置开始运动的原因是保证每次小球做平抛运动的初速度相同．
（2）因为图乙中O点与所取的两点水平位移相等，则时间间隔相等，根据△y=gT²，解得T=

△y g

=0.1s．则平抛运动的初速度v₀=

x

T

=1.6m/s．
（3）在竖直方向上有：△y=gT²，解得T=

△y g

=0.05s．则v₀=

2L

T

=0.5m/s
v_yb=

yac

2T

=0.5m/s
所以到达b点时的瞬时速度大小v=

v02+vyb2

=0.71m/s．
故答案为：保证小球作平抛的初速度相同；1.6m；0.50，0.71．

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，以及知道该实验的注意事项和原理．