题目内容
20．
请你由平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供的实验器材：弹射器（含弹丸，见示意图）；铁架台（带有夹具）；刻度尺．（1）画出实验示意图；
（2）在安装弹射器时应注意：弹射器必须保持水平；
（3）实验中需要测量的量（并在示意图中用字母标出）弹丸下降的高度y和水平射程x；
（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中采取的方法是在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x，求得水平射程x的平均值$\overline{x}$，以减小误差；
（5）计算公式：v0=$\frac{\overline{x}}{\sqrt{\frac{2y}{g}}}$．
分析 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，结合弹丸的水平位移和竖直位移求出平抛运动的初速度．
解答 解：（1）由平抛运动的实验原理，可知使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度可求出时间，再测水平位移可求出其做平抛运动的初速度，故实验示意图应如图所示；
（2）为保证弹丸初速度沿水平方向，弹射器必须保持水平；
（3）应测出弹丸下降的高度y和水平射程x，如图所示；
（4）在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x，求得水平射程x的平均值$\overline{x}$，以减小误差；
（5）因为y=$\frac{1}{2}$gt2，所以t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}$，又$\overline{x}$=v0•t，
故v0=$\frac{\overline{x}}{t}$=$\frac{\overline{x}}{\sqrt{\frac{2y}{g}}}$．
故答案为：（1）如图所示．
（2）弹射器必须保持水平；
（3）弹丸下降的高度y和水平射程x；
（4）在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x，求得水平射程x的平均值$\overline{x}$，以减小误差；
（5）v0=$\frac{\overline{x}}{\sqrt{\frac{2y}{g}}}$．
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，以及知道实验中需要注意的事项．
练习册系列答案
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