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）通過調節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節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相等時間內的位移差等于常數解出時間，然后進一步根據勻變速直線運動的規律、推論求解．

解答：解：（1）a、通過調節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，并培養學生利用平拋運動規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律和推論解題．