Question

18．在研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．让小球多次从斜槽上的同一位置由静止滚下，记下小球经过卡片孔的一系列位置；
B．按课本装置图安装好器材，注意斜槽末端水平，记下小球经过斜槽末端时重心位置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为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．
请完成上述实验步骤（即完成填空），并排列上述实验步骤的合理顺序：BADC．
在上述实验中若已知某点的坐标为（X₀，Y₀）则平抛物体的初速度v₀=${X}_{0}\sqrt{\frac{g}{2{Y}_{0}}}$（用X₀，Y₀和g表示）

Answer 1

分析 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．数据处理时，根据水平方向和竖直方向的关系列式求解，得出水平初速度和竖直分速度的大小，结合平行四边形定则求出瞬时速度的大小．根据实验原理安排实验步骤．

解答 解：A、让小球多次从斜槽上同一位置无初速滚下，保证小球每次平抛运动的轨迹相同；
B、为了使小球做平抛运动，则斜槽的末端切线水平．
上述实验步骤的合理顺序是BADC．
根据Y₀=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得：t=$\sqrt{\frac{2{Y}_{0}}{g}}$，
则初速度为：v₀=$\frac{{X}_{0}}{t}={X}_{0}\sqrt{\frac{g}{2{Y}_{0}}}$，
故答案为：同一；水平；BADC；${X}_{0}\sqrt{\frac{g}{2{Y}_{0}}}$．

点评 本题研究平抛运动在水平方向和竖直方向两个方向分运动的情况，采用比较法，考查对实验原理和方法的理解能力．知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律．