Question

【題目】在做“研究平拋運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻在空中所通過的位置，實驗時用了如圖所示的裝置.先將斜槽軌道的末端調整水平，在一塊平整的木板表面釘上白紙和復寫紙.將該木板豎直立于水平地面上，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=5.02cm ， B、C間距離y2=14.82cm.請回答以下問題（g=9.80m/s2）
①為什么每次都要使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止釋放？.
②根據以上直接測量的物理量來求得小球初速度的表達式為v0=.（用題中所給字母表示）
③小球初速度的值為v0=m/s.

Answer 1

【答案】為了保證小球每次做平拋運動的初速度相同；x ；1.00
【解析】（1）該實驗中，為了確保小球每次拋出的軌跡相同，應該使拋出時的初速度相同，因此每次都應使小球從斜槽上緊靠檔板處由靜止釋放.（2）在豎直方向上：△y=y2﹣y1=gt2；
水平方向上：x=v0t
聯立方程解得：v0=x. （3）根據上式：v0=x .
代入數據解得：v0=1.00m/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）x ；（3）1.00.
明確實驗的注意事項，根據平拋運動規律在水平和豎直方向的規律，尤其是在豎直方向上，連續相等時間內的位移差為常數，列出方程即可正確求解.