Question

11．某同学根据平抛运动原理设计粗测玩具手枪弹丸的发射速度v₀的实验方案，实验示意图如图所示，已知重力加速度为g，但没有计时仪器．
（1）实验中需要的测量器材是刻度尺；
（2）用玩具手枪发射弹丸时应注意枪杆要水平；
（3）实验中需要测量的量是（并在图中用字母标出）高度h，水平位移x；
（4）计算公式${v}_{0}=x\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

Answer 1

分析 手枪弹丸做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出平抛运动的初速度．

解答 解：（1）（3）在该实验中需要测量弹丸平抛运动的高度h和水平位移x，所以需要测量器材刻度尺．
（2）为了使弹丸做平抛运动，应使枪杆要水平．
（4）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$，在水平方向上做匀速直线运动，有x=v₀t，则平抛运动的初速度v₀=$\frac{x}{t}=x\sqrt{\frac{g}{2h}}$，
故答案为：
（1）刻度尺；
（2）枪杆要水平；
（3）高度h，水平位移x；
（4）${v}_{0}=x\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

点评 解决本题的关键理解实验的原理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，根据运动学公式列式，确定实验的器材．