Question

9．在“探究平抛运动规律”的实验中：
（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，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹．为了能较准确地描绘运动轨迹，需要进行的操作有：
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须相同（选填“相同”或“不同”）
C．每次必须由静止释放小球
D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线
（2）某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，忘记了小球抛出点的位置O，如图所示，A为物体运动一段时间后的位置．g取10m/s²，根据图象，可知小球抛出点的位置O的坐标为（-20cm，-5cm）．

Answer 1

分析 根据实验的原理以及操作中的注意事项确定正确的操作步骤．
根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出C点的速度，从而得出抛出点到C点的距离，结合运动学公式求出抛出点到C点的水平位移和竖直位移，从而得出抛出点的坐标．

解答 解：（1）因为平抛运动的初速度方向沿水平方向，所以一定要使得斜槽的末端保持水平，为了保证小球做平抛运动的初速度相同，所以每次释放小球的位置必须相同．
（2）在竖直方向上，根据△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{0.25-0.15}{10}}s=0.1s$，小球平抛运动的初速度v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$ m/s=2 m/s，
C点竖直方向的速度v_Cy=$\frac{{y}_{AE}}{2T}=\frac{0.4}{0.2}$ m/s=2 m/s，则从抛出点到C点的时间为t=$\frac{{v}_{Cy}}{g}=\frac{2}{10}s$=0.2 s，所以抛出点距离C点的水平位移为x_C=v₀t=2×0.2 m=0.4 m=40cm，抛出点的横坐标为x=20-40cm=-20 cm，抛出点离C点的竖直位移为y=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}×10×0.04m=0.2m$=20cm，则抛出点的纵坐标为y=15-20cm=-5 cm．则O点的坐标为（-20cm，-5cm）．
故答案为：（1）水平，相同，（2）（-20cm，-5cm）．

点评 解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解．