Question

14．图1是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有ac．
a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b．每次小球释放的初始位置可以任意选择
c．每次小球应从同一高度由静止释放
d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

（2）图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y₁为5.0cm、y₂为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40.0cm．则平抛小球的初速度v₀为2.0m/s，若C点的竖直坐标y₃为60.0cm，则小球在C点的速度v_C为4.0m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）根据位移时间公式分别求出抛出点到A点、B点的时间，结合水平位移和时间求出初速度，根据速度位移公式求出C点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出C点的速度．

解答 解：（1）a、为了保证小球的初速度水平，安装斜槽轨道时，使其末端水平，故a正确．
b、为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，故b错误，c正确．
d、描写小球的运动轨迹，描绘的点可以用平滑曲线连接，故d错误．
故选：ac．
（2）根据${y}_{1}=\frac{1}{2}g{{t}_{1}}^{2}$得，${t}_{1}=\sqrt{\frac{2{y}_{1}}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，根据${y}_{2}=\frac{1}{2}g{{t}_{2}}^{2}$得，${t}_{2}=\sqrt{\frac{2{y}_{2}}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}s=0.3s$，则小球的初速度${v}_{0}=\frac{△x}{{t}_{2}-{t}_{1}}=\frac{0.4}{0.3-0.1}m/s=2.0m/s$，c点的竖直分速度${v}_{yc}=\sqrt{2g{y}_{3}}=\sqrt{2×10×0.60}$=$2\sqrt{3}$m/s，根据平行四边形定则知，c点的速度${v}_{c}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yc}}^{2}}=\sqrt{4+12}$m/s=4.0m/s．
故答案为：（1）ac    （2）c    （3）2.0   4.0

点评 解决本题的关键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进行求解，难度不大．