Question

在做研究平拋運動的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球平拋運動的軌跡．
（1）為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上：

ace

．
（a）通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平
（b）每次釋放小球的位置必須不同
（c）每次必須由靜止釋放小球
（d）記錄小球位置用的木條（或凹槽）每次必須嚴格地等距離下降
（e）小球運動時不應與木板上的白紙（或方格紙）相接觸
（f）將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線
（2）若用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長為L，小球在平拋運動途中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球從平拋的初速度大小為v₀=

2

gL

；小球經(jīng)過圖中b點時的速度大小v_b=

5

2

gL

（用L、g表示）

Answer 1

分析：（1）保證小球做平拋運動必須通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平，因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應連成平滑的曲線．
（2）正確應用平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動；解答本題的突破口是利用在豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移差等于常數(shù)解出時間，然后進一步根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律、推論求解．

解答：解：（1）a、通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，是為了保證小球做平拋運動，故a正確．
b、c、因為要畫同一運動的軌跡，必須每次釋放小球的位置相同，且由靜止釋放，以保證獲得相同的初速度，故b錯誤，c正確．
d、因平拋運動的豎直分運動是自由落體運動，在相同時間里，位移越來越大，因此木條（或凹槽）下降的距離不應是等距的，故d錯誤；
e、在運動中還不能與木板上的白紙相撞，否則就不是平拋運動，故e錯誤；
f、實驗要求小球滾下時不能碰到木板平面，避免因摩擦而使運動軌跡改變，最后軌跡應連成平滑的曲線，故f錯誤．
故選：ace．
（2）在豎直方向上有：△h=gT²，其中△h=（2-1）l=l，代入求得：T=

l g

．
水平方向：x=v₀t，其中x=2l，
故v₀=2

gl

．
小球豎直方向自由落體運動，根據(jù)勻變速直線運動推論可得：
vby=

hac

2T

=

3l

2 l g

=

3

2

gl

小球在b點的速度為：vb=

v 2 0 +v 2 by

=

5

2

gl

故答案為：（1）ace，（2）2

gl

，

5

2

gL

．

點評：掌握如何讓小球做平拋運動及平拋運動軌跡的描繪，并培養(yǎng)學生利用平拋運動規(guī)律去分析與解決問題的能力；對于平拋運動問題，一定明確其水平和豎直方向運動特點，尤其是在豎直方向熟練應用勻變速直線運動的規(guī)律和推論解題．