Question

16．某同学根据平抛运动原理设计粗测玩具手枪弹丸的发射速度v₀的实验方案，实验示意图如图1所示，已知没有计时仪器． 
（1）用玩具手枪发射弹丸时应注意子弹水平射出；
（2）用一张印有小方格的纸记录手枪弹 丸的轨迹，小方格的边长L=10cm．若弹丸在平抛运动途中的几个位置如图2中的a、b、c、d所示，则其平抛的初速度的计算式为V₀=x$\sqrt{\frac{g}{L}}$，（用L、g表示），其值是2.0m/s．（取g=10m/s²，结果保留两位有效数字）

Answer 1

分析 （1）要使子弹做平抛运动，所以要求子弹的初速度在水平方向；
（2）平抛运动的水平方向做匀速直线运动，从图中可以看出：a、b、c、d 4个点间的水平位移均相等为2L，因此这4个点是等时间间隔点，v₀=$\frac{x}{t}$即可求解．

解答 解：（1）要使子弹做平抛运动，所以要求子弹水平射出；
（2）从图中看出，a、b、c、d 4个点间的水平位移均相等，是x=2L，因此这4个点是等时间间隔点．竖直方向两段相邻位移之差是个定值，
即△y=gT²
解得：T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$=0.1s
所以v₀=$\frac{x}{t}$=x$\sqrt{\frac{g}{L}}$；
代入数据，解得：v₀=$\frac{0.2}{0.1}$=2.0m/s；
故答案为：（1）子弹水平射出；（2）x$\sqrt{\frac{g}{L}}$，2.0．

点评 本题考查平抛物体的运动规律．要求同学们能够从图中读出有用信息，再根据平抛运动的基本公式解题，难度适中．