Question

19．試根據(jù)平拋運動原理設計測量彈射器彈丸出射初速度的實驗方法，提供的實驗器材有：彈射器（含彈丸如圖）、鐵架臺（帶有夾具）、米尺．
（1）畫出實驗示意圖．
（2）指出在安裝彈射器時應注意的事項．
（3）指出實驗時需要測量的量．（在圖中用字母標明）
（4）因每次射出彈丸初速度不可能完全相等，在實驗中應采取的方法是什么？
（5）推導出初速度的計算公式．

Answer 1

分析 平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，結合彈丸的水平位移和豎直位移求出平拋運動的初速度．

解答 解：（1）實驗的示意圖如圖所示．
（2）為了使小球做平拋運動，彈射器必須水平．
（3）為了測量初速度，需測量AB的高度h，BC的長度s．
（4）在C處鋪一張白紙，上面鋪一張復寫紙，將幾次彈射的落點用一個最小的圓圈圈上，找出圓心，圓心即為平均落點C．
（5）根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²得，t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$．
則初速度v₀=$\frac{s}{t}$=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．
答：（1）如圖所示，
（2）彈射器必須水平，
（3）測量AB的高度h，BC的長度s．
（4）在C處鋪一張白紙，上面鋪一張復寫紙，將幾次彈射的落點用一個最小的圓圈圈上，找出圓心，圓心即為平均落點C．
（5）初速度的計算公式v₀=s$\sqrt{\frac{g}{2h}}$．

點評 解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，以及知道實驗中需要注意的事項．