题目内容

13．回答“研究平抛运动”的有关问题
（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上ABDF．
（A）通过调节使斜槽的末端切线保持水平       （B）每次必须由静止释放小球
（C）记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降
（D）固定白纸的木板必须调节成竖直       （E）每次释放小球的位置必须不同
（F）要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（G）将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）某学生在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，0为物体运动一段时间后的位置，取为坐标原点，平抛的轨迹如图示，根据轨迹的坐标求出物体做平抛运动的初速度为V0=1 m/s，抛出点的坐标为（-10cm，-5cm）．（g=10m/s2）

分析 （1）小球做平抛运动，必须保证斜槽末端切线水平；实验过程中要保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球；在白纸上记录记录小球的运动路径时，不必要等高度下降；
（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△y=gT2，求出时间间隔，再根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度．
求出B点在竖直方向上的速度，即可求出运动的时间和b点速度，从而求出此时小球水平方向和竖直方向上的位移，即可求出抛出点的坐标．

解答 解：A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动．故A正确．
B、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故B正确，E错误．
C、因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来越大，因此木条（或凹槽）下降的距离不应是等距的，故C错误．
D、做平抛运动的物体在同一竖直面内运动，固定白纸的木板必须调节成竖直，故D正确；
F、要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故F正确；
G、将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，平滑的曲线把各点连接起来，故F错误；
故选：ABDF
（2）在竖直方向上△y=gT2，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=0.1s．则小球平抛运动的初速度v0=$\frac{x}{T}=\frac{0.1}{0.1}$m/s=1m/s．
（2）A点在竖直方向上的分速度vAy=$\frac{{y}_{OB}}{2T}=\frac{0.4}{0.2}$=2m/s，则运动的时间t=$\frac{{v}_{Ay}}{g}$=0.2s．
水平方向上的位移x1=vt=0.2m，竖直方向上的位移y=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$=0.2m．
所以开始做平抛运动的位置坐标x=0.1-0.2=-0.1m=-10cm，y=0.15-0.2m=-0.05m=-5cm，即坐标为（-10cm，-5cm）
故答案为：（1）ABDF；（2）1；（-10cm，-5cm）

点评 研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同，根据平抛运动基本公式解题，本题难度适中．

练习册系列答案
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