Question

如圖甲所示是研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，小球從軌道上一定高處?kù)o止釋放，經(jīng)過(guò)一段軌道后落下，利用該裝置可以記錄小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．

（1）為保證實(shí)驗(yàn)成功，對(duì)軌道末端的要求是：

 

水平（填“必須”或“不一定”）．
（2）如圖乙所示，在一張印有小方格的紙上記錄了平拋運(yùn)動(dòng)軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=5.00cm．小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v_o=

 

（用L、g表示），其值是

 

（取g=9.8m/s²）．
（3）在實(shí)驗(yàn)操作中要求小球多次重復(fù)運(yùn)動(dòng)，則每次小球

 

從同一位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（填“必須”或“不一定”）．

Answer 1

分析：小球做平拋運(yùn)動(dòng)，為時(shí)小球拋出時(shí)的速度水平，軌道末端必須水平；為保證每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，小球拋出的速度相等，每次施放小球時(shí)，必須從軌道的同一位置由靜止釋放小球；平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，由勻速運(yùn)動(dòng)規(guī)律與勻變速運(yùn)動(dòng)的推論可以求出初速度．

解答：解：（1）為保證實(shí)驗(yàn)成功，對(duì)軌道末端的要求是：必須水平．
（2）小球相鄰點(diǎn)的水平位移x=2L，在豎直方向上，相鄰時(shí)間間隔內(nèi)的位移差△y=y_ab-y_bc=2L-L=L，小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，△y=gt²，
則初速度v₀=

x

t

=

2L

△y g

=

2L

L g

=2

gL

=2

9.8×0.05

=0.7m/s．
（3）在實(shí)驗(yàn)操作中要求小球多次重復(fù)運(yùn)動(dòng)，則每次小球必須從同一位置由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)．
故答案為：（1）必須；（2）2

gL

；0.7m/s；（3）必須．

點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．