Question

17．在“研究平抛物体的运动”的实验中，
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同
（2）某同学只记录了A、B、C三点，各点的坐标如图所示，则物体运动的初速度为1m/s，初始位置的坐标为（-10cm，-5cm）（单位为cm，g=10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）实验前应调节斜槽使其末端切线水平，小球要从斜槽的同一位置由静止释放，使小球做平抛运动的初速度相等．
（2）在竖直方向应用匀变速直线运动的推论求出时间间隔，在水平方向应用匀速运动规律求出初速度；然后应用平抛运动规律求出初始位置坐标．

解答 解：（1）实验前应调节斜槽使斜槽末端切线水平．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同．
（2）由图示可知，在竖直方向：△y=y_BC-y_AB=（40-15）-15=10cm=0.1m，
小球在竖直方向做自由落体运动，由匀变速直线运动的推论可知：△y=gt²，时间：t=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$=0.1s，
小球的初速度：v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.10}{0.1}$=1m/s；
由于小球在竖直方向上做匀加速直线运动，小球在B点的竖直分速度大小等于在AC段竖直方向平均速度的大小．v_By=$\frac{0.4}{0.2}$m/s=2 m/s，
设小球从抛出点O到B点历时为t_OB，有：t_OB=$\frac{{v}_{By}}{g}$=$\frac{2}{10}$s=0.2 s，
小球从抛出点O到A点历时：t_OA=t_OB-t=0.1 s，
因此，x_OA=v₀t_OA=1×0.1=0.1m=10 cm，
y_OA=$\frac{1}{2}$gt_OA²=$\frac{1}{2}$×10×0.1²=0.05m=5cm，
故O点坐标值为（-10 cm，-5 cm）．
故答案为：（1）水平；初速度相同；（2）1；（-10cm，-5cm）．

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，抓住等时性，结合运动学公式和推论灵活求解．