Question

19．在做“研究平拋物體的運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖所示的裝置，先將斜槽軌道的末端調(diào)整水平，在一塊平木板表面釘上復(fù)寫紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口附近處．使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠離槽口平移距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠離槽口平移距離x，小球再從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放，再得到痕跡C．若測得木板每次移動距離x=10.00cm，A、B間距離y₁=4.78cm，B、C間距離y₂=14.58cm．（g=9.80m/s²）．根據(jù)以上信息求：
（1）斜槽軌道的末端調(diào)整水平目的是為了保證小球每次做平拋運動的初速度相同；
（2）小球從A到B，B到C所經(jīng)歷時間相等（填“相等”或“不相等”）；若相等，時間是0.1s．
（3）小球初速度v₀的測量值為2m/s．

Answer 1

分析 小球離開斜槽后做平拋運動，要保證小球的初速度相等；平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動；根據(jù)豎直方向運動特點△h=gt²，求出物體運動時間，然后利用水平方向物體做勻速運動x=vt，可以求出其水平速度大小；小球在B點的豎直速度等于AC間的平均速度．

解答 解：（1）該實驗中，為了確保小球每次拋出的軌跡相同，應(yīng)該使拋出時的初速度相同，因此每次都應(yīng)使小球從斜槽上緊靠檔板處由靜止釋放．
（2）根據(jù)水平方向做勻速直線運動，因水平位移相等，則小球從A到B，B到C所經(jīng)歷時間相等；
在豎直方向上：△y=y₂-y₁=gt²，
解得：t=$\sqrt{\frac{0.1458-0.0478}{9.8}}$=0.1s；
（3）水平方向上：x=v₀t，
聯(lián)立方程解得：v₀=x$\sqrt{\frac{g}{{y}_{2}-{y}_{1}}}$．
代入數(shù)據(jù)解得：v₀=$\frac{0.2}{0.1}$=2m/s，
故答案為：（1）為了保證小球每次做平拋運動的初速度相同；（2）相等，0.1；（3）2．

點評 本題主要考查了研究平拋運動實驗中勻變速直線運動中基本規(guī)律以及推論的應(yīng)用，同時掌握運動學(xué)公式的內(nèi)容，注意分運動與合運動等時性．