Question

某同学设计了一个探究平抛运动特点的实验装置，在水平桌面上放置一个斜面，每次都让钢球从斜面上的同一位置滚下，滚过桌边后钢球便做平抛运动．在钢球抛出后经过的地方水平放置一块木板（还有一个用来调节木板高度的支架，图中未画出），木板上放一张白纸，白纸上有复写纸，这样便能记录钢球在白纸上的落点．桌子边缘钢球经过的地方挂一条铅垂线．
①已知平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在此前提下，要探究钢球水平方向分运动的特点，还需要

刻度尺

（填写实验器材名称）
②完成下列主要探究步骤：
a．木板分别置于桌面下方距离桌面h、

4h

…处，让钢球每次从斜面上的同一位置无初速滚下，钢球撞击木板，在白纸上留下痕迹；
b．依次测量球痕中心到铅垂线的水平距离x₁、x₂、x₃…，若满足x₁：x₂：x₃…=

1：2：3

，则表明钢球做平抛运动的水平分运动是匀速直线运动．
③若小球经过的斜面和桌面均不光滑，对探究结果有无影响？答：

无影响

．

Answer 1

分析：根据平抛运动的实验原理以及实验方法可以得出实验中需要的器材及实验数据处理的问题．

解答：解：①因为需要测量竖直方向和水平方向的位移，则需要刻度尺；
②a平抛运动竖直方向上的运动时初速度为零的匀变速直线运动，相邻相等时间内的位移之比为1：3
，调节水平板距桌面的距离，使两次实验中小球下落高度之比为1：4，故木板分别置于桌面下方距离桌面h、4h、处
b、两次实验小球从斜面同一位置无初速度释放，所以平抛运动的初速度相同，设为v₀，
小球在竖直方向上自由落体运动，则有：h=

1

2

g

t

2 1

，解得t₁=

2h g

4h=

1

2

g

t

2 2

，解得t₂=2

2h g

9h=

1

2

g

t

2 3

，解得t₃=3

2h g

若水平方向做匀速直线运动，则有：

x1

t1

=

x2

t2

=

x3

t3

，解得：x₁：x₂：x₃…=1：2：3…
③要求小球从同一位置静止释放，故小球每次滑到斜面末端时速度相同，斜面是否光滑不影响实验
故答案为：刻度尺； 4h； 1：2：3…；无影响

点评：本题不但考查了实验的操作，而且考查了平抛运动的规律，对学生的知识的综合应用要求比较高．