Question

3．在“研究平抛物体运动”的实验中，可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度，实验简要步骤如下：
A．让小球多次从同一位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置．
B．安装好器材，注意斜槽末端切线水平，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线．
C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v=$\sqrt{\frac{g{x}^{2}}{2y}+2gy}$算出该点的瞬时速度．
D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹．

Answer 1

分析 为保证小球做的是同一个运动，所以必须保证从同一高度释放，为保证小球做的是平抛运动，所以必须要让斜槽末端水平．数据处理时，根据水平方向和竖直方向的关系列式求解．

解答 解：A、为保证小球做的是同一个运动，所以必须保证从同一高度释放；
B、为保证小球做的是平抛运动，所以必须要让斜槽末端水平，即：让斜槽末端切线水平．
C、某点的坐标（x，y），该点的速度我们可由水平和竖直两个方向的速度进行合成：
竖直方向：${{v}_{y}}^{2}=2gy$，解得：${v}_{y}=\sqrt{2gy}$；又：v_y=gt，解得：t=$\sqrt{\frac{2y}{g}}$
水平方向：x=v₀t，解得：v₀=$x\sqrt{\frac{g}{2y}}$
所以速度：v=$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}=\sqrt{\frac{g{x}^{2}}{2y}+2gy}$
故答案为：A、同一；B 斜槽末端切线水平；C$\sqrt{\frac{g{x}^{2}}{2y}+2gy}$

点评 做这个实验的关键是画出平抛运动的轨迹，再进行计算探究．围绕画轨迹记忆实验器材和注意事项，根据水平方向和竖直方向的关系进行计算探究．