Question

17．（1）在“探究平抛物体运动”的实验中，可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度，实验步骤如下：
A．让小球多次从同一位置上滚下，记下小球穿过卡片时的一系列位置．
B．安装好器材，注意斜槽水平，记下小球经过斜槽的末端时中心位置O点和过O点的竖直线；
C．测出曲线某点的坐标x、y，算出小球平抛时的初速度；
D．取下白纸，以O点为原点，以竖直线为y轴建立直角坐标系，用平滑曲线描绘出平抛轨迹．
（2）做物体平抛运动的实验时，只画出了如图所示的一部分曲线，在曲线上取A、B、C三点，测得它们的水平距离均为△x=20cm，竖直距离h₁=10cm，h₂=20cm，试由图示求出平抛运动的初速度v₀=2m/s，A点距平抛原点的水平距离为x=0.15m．

Answer 1

分析 （1）为保证小球做的是同一个运动，所以必须保证从同一高度释放，为保证小球做的是平抛运动，所以必须要让斜槽末端水平；
（2）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，根据竖直方向上相邻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，从而求出抛出点到B点的时间，进而求出抛出点到A点的时间，从而求出平抛原点距A的水平距离．

解答 解：（1）为保证小球做的是同一个运动，所以必须保证从同一高度释放；为保证小球做的是平抛运动，所以必须要让斜槽末端切线水平，
（2）水平距离均为△x=20cm=0.2m，竖直距离h₁=10cm=0.1m，h₂=20cm=0.2m，
竖直方向：h₂-h₁=gT²，得到T=$\sqrt{\frac{{h}_{2}-{h}_{1}}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.2-0.1}{10}}$s=0.1s；
水平方向：v₀=$\frac{△x}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$ m/s=2m/s；
则抛出点到B点的时间为：t=$\frac{{v}_{By}}{g}$=$\frac{2}{10}$s=0.2s；
所以抛出点到A点的时间为为：t′=0.2-0.1=0.1s，
则平抛原点距A的水平距离为：x=v₀t′=1.5×0.1=0.15m．
故答案为：（1）同一，水平；  （2）2，0.15m．

点评 做这个实验的关键是画出平抛运动的轨迹，再进行计算探究．围绕画轨迹记忆实验器材和注意事项，根据水平方向和竖直方向的关系进行计算探究．