Question

4．在“研究平抛物体的运动”实验中
（1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、坐标纸之外，下列器材中还需要的是C．
A．秒表  B．天平  C．重垂线  D．弹簧测力计
（2）某同学只记录了A、B、C三点，各点的坐标如图所示（g=10m/s²），则物体运动的初速度为1.5m/s．B点的速度2.5m/s．A点距抛出点的水平位移15cm．

Answer 1

分析 （1）研究平抛物体的运动的实验器材有：斜槽、木板、白纸、复写纸、图钉、重锤线、小钢珠、铅笔、刻度尺等；
（2）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动．根据竖直方向上△y=gT²，求出时间间隔，然后根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度．由做匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直速度，然后求出经过B点的速度；再依据运动学公式，结合B点的竖直速度，从而求得抛出点距A点的竖直高度，进而确定距抛出点水平位移，即可求解．

解答 解：（1）除题目提供的实验器材外，实验还需要重锤线，故选C．
（2）由图示可知，x_AB=x_BC=15cm，做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动，
因此物体从A到B的运动时间与从B到C的运动时间相等，设为t，
物体在竖直方向上做自由落体运动，则y_BC-y_AB=gt²，
运动时间为：t=$\sqrt{\frac{{y}_{BC}-{y}_{AB}}{g}}$=$\sqrt{\frac{（0.4-0.15）-0.15}{10}}$=0.1s，
则物体的初速度为：v₀=$\frac{{x}_{AB}}{t}$=$\frac{0.15}{0.1}$=1.5m/s；
B点竖直方向上的分速度为：v_By=$\frac{{y}_{OC}}{2T}$=$\frac{0.4}{2×0.1}$=2m/s，
物体运动到B点的速度为：v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{yB}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$m/s=2.5m/s；
根据B点的竖直速度，那么B离抛出点竖直高度为：h_yB=$\frac{{2}^{2}}{2×10}$=0.2m，
由此可知，抛出点距A点的竖直高度为：h_yA=0.2-0.15=0.05m；
那么从抛出到A点的时间为t，则有：h_yA=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$，
解得：t=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$=0.1s；
因此A点距抛出点的水平位移为：x′=v₀t=1.5×0.1=0.15m=15cm，
故答案为：（1）C；（2）1.5，2.5，15．

点评 知道实验器材、掌握平抛运动规律，利用匀变速运动的推论即可正确解题，本题的关键掌握平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，注意求得A点距抛出点的水平位移是解题的难点，关键确定抛出点距A点的抛出时间，是解题的突破口．