Question

1．用如图（1）所示的实验装置做“研究平抛物体的运动”实验．
（1）对于实验的操作要求，下列说法正确的是AD
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下
B．斜槽轨道必须光滑
C．斜槽轨道末端可以不水平
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（2）根据画出的轨迹测出小球多个位置的坐标（x，y），画出y-x²图象如图（2）所示，图线是一条过原点的直线，说明小球运动的轨迹形状是抛物线；设该直线的斜率为k，重力加速度为g，则小铁块从轨道末端飞出的速度v₀=$\sqrt{\frac{g}{2k}}$．

Answer 1

分析 保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线，记录的点应适当多一些；
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，结合平抛运动的轨道求出y与x²的关系，通过图线的斜率和重力加速度求出初速度．

解答 解：（1）A、为了让小球每次做同样的平抛运动，小球每次应从同一位置滚下，故A正确；
B、小球在运动中摩擦力每次都相同，故不需光滑，故B错误；
C、为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，故C错误；
D、为了得出更符合实际的轨迹，应尽量多的描出点，故D正确；
（2）对于平抛运动，
有y=$\frac{1}{2}$gt²，x=v₀t，
由以上两式可得y=$\frac{1}{2}$g•$\frac{{x}^{2}}{{v}_{0}^{2}}$，
由此可知，图线中的斜率k=$\sqrt{\frac{g}{2{v}_{0}^{2}}}$，
所以初速度v₀=$\sqrt{\frac{g}{2k}}$．
故答案为：（1）AD；  （2）抛物线，$\sqrt{\frac{g}{2k}}$．

点评 解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，提高解决问题的能力；
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，结合运动学公式进行求解．