Question

16．如图甲是“研究平抛运动”的实验装置图，乙是实验后在白纸上作的图．

（1）在甲图上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的．
答：利用重锤线作出Oy轴，过O点作Oy轴的垂线为Ox轴．
（2）固定斜槽轨道时应注意使斜槽末端切线水平．
（3）实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意每次都从同一高度处无初速度滚下．
（4）计算小球平抛初速度的公式为v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$，根据图乙给出的数据，可计算出v₀=1.6m/s．

Answer 1

分析 通过重锤线作出y轴，从而作y轴的垂直得出x轴．根据平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合高度求出运动的时间，通过水平位移求出初速度．

解答 解：（1）利用重锤线作出Oy轴，过O点作Oy轴的垂线为Ox轴，如下图所示：

（2）小球离开斜槽轨道后做平抛运动，初速度方向应水平，固定斜槽轨道时应注意使斜槽末端切线水平．
（3）每次实验时小球离开轨道时的速度应相等，固定斜槽轨道时应注意使斜槽末端切线水平．
（4）小球离开轨道后做平抛运动，竖直方向：y=$\frac{1}{2}$gt²，水平方向：x=v₀t，解得：v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$，
由图示实验数据可知，小球的初速度：v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$=0.32×$\sqrt{\frac{9.8}{2×0.196}}$=1.6m/s．
故答案为：（1）利用重锤线作OY轴，再垂直于OY作OX轴；
（2）斜槽末端切线水平；
（3）每次都从同一高度处无初速度滚下；
（4）x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$；1.6．

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，结合运动学公式灵活求解．以及知道该实验的注意事项．