Question

6．（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向做匀速运动，二是竖直方向做自由落体运动，为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球总是同时落到地面，则这个实验B
A．只能说明上述规律中的第一条
B．只能说明上述规律中的第二条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
（2）某同学在做“研究平抛物体运动”的实验中，让小球多次从斜槽上滚下，实验要求是斜槽底部水平（选填“水平”或“不水平”），每次释放小球的高度相同（选填“相同”、“不相同”或“没有要求”）．
（3）某学生在做实验时，忘记记下小球做平抛运动的起点位置o，A为物体运动一段时间后的位置，如图2所示． （g取10m/s²）
①物体抛出时的初速度为2m/s；
②物体经过B点时的速度为2$\sqrt{2}$m/s．

Answer 1

分析 （1）探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质．
（2）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．要得到的是同一个轨迹，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，同时初速度相同；
（3）平抛运动在竖直方向上是匀变速运动，由BC和AB之间的距离差可以求出时间间隔，在水平方向上是匀速直线运动，由ABC三点在水平方向上的位移，和两点之间的时间间隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；
B点水平速度与初速度相等，再求出竖直方向的速度，求它们的合速度，就是B的速度．

解答 解：（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，故ACD错误，B正确．
故选：B
（2）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，所以安装实验装置时，斜槽末端必须切线水平．当每次小球都必须从斜槽上同一高度释放时，平抛运动的初速度才相同，才能得到相同的运动轨迹．
（3）在竖直方向：h_BC-h_AB=g△t²，
代入数据解得：△t=$\sqrt{\frac{0.4-0.15-0.15}{10}}$=0.1 s．
水平方向是匀速直线运动，有：
v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.2}{0.1}$m/s=2m/s．
物体在B点时竖直方向的速度为：
V_y=$\frac{{y}_{AB}}{2△t}$=$\frac{0.4}{2×0.1}$=2m/s；
所以B点的速度为：V=$\sqrt{{2}^{2}+{2}^{2}}$m/s=2$\sqrt{2}$m/s．
故答案为：（1）B；（2）水平；相同；（3）2，2$\sqrt{2}$．

点评 本题属于简单基础题目，实验虽然简单，但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律，在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，因此实验中关键是斜槽末端槽口的切线保持水平．
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，结合运动学公式和推论进行求解．