Question

5．在“研究平拋物體的運動”的實驗中，可以測出小球經過曲線上任意位置的瞬時速度，實驗簡要步驟如下：
①讓小球多次從同一位置滾下，記下小球做平拋運動的一系列位置．
②安裝好器材，注意斜槽末端切線水平，記下斜槽末端O點和過O點的豎直線．
③測出曲線上某點的坐標（x，y），用v=$\sqrt{\frac{{x}^{2}g}{2y}+2gy}$算出該點的瞬時速度．
④取下白紙，以O點為原點，建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡．
（1）完成上述步驟，將正確的答案填在橫線上．
（2）上述實驗步驟的合理順序是②①④③．

Answer 1

分析 為保證小球做的是同一個運動，所以必須保證從同一高度釋放，為保證小球做的是平拋運動，所以必須要讓斜槽末端水平，實驗步驟是：①安裝器材②釋放小球做實驗③取下白紙畫圖求解；數(shù)據(jù)處理時，根據(jù)水平方向和豎直方向的關系列式求解．

解答 解：實驗所需器材包括：附帶金屬小球的斜槽，木板及豎直固定支架，白紙，圖釘，刻度尺，三角板，重錘，鉛筆等．
實驗步驟：
①．讓小球多次從同一位置上由靜止?jié)L下，記下小球運動的一系列位置．
②．安裝好器材，注意讓軌道末端切線水平，記下軌道末端O點和過O點的豎直線．
③．測出曲線上某點的坐標x、y，水平方向x=v₀t，豎直方向：y=$\frac{1}{2}$gt²，v_y=gt，則v₀=x$\sqrt{\frac{g}{2y}}$，v_y=$\sqrt{2gy}$，
則該點的瞬時速度v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{\frac{{x}^{2}g}{2y}+2gy}$．
④．取下白紙，以O為原點，以豎直線為軸建立坐標系，用平滑曲線畫平拋軌跡．
合理的實驗步驟是：②①④③．
故答案為：同一；水平；$\sqrt{\frac{{x}^{2}g}{2y}+2gy}$；②①④③．

點評 要掌握實驗原理、實驗器材、實驗步驟與實驗注意事項；解決平拋實驗問題時，要特別注意實驗的注意事項．在平拋運動的規(guī)律探究活動中不一定局限于課本實驗的原理，要注重學生對探究原理的理解．