Question

在“研究平抛物体的运动”实验中：（1）将斜槽放在实验桌面上，实验前要检查斜槽的末端是否水平，这是为

在“研究平抛物体的运动”实验中：（1）将斜槽放在实验桌面上，实验前要检查斜槽的末端是否水平，这是为了______；（2）在记录小球轨迹的白纸上，记录了竖直向下的y轴方向和水平x轴方向以及轨迹上三个点A，B，C的位置，如图所示，测量出：A、B和B、C间水平距离xAB=xBC=15cm，竖直方向的距离yAB=15cm，yBC=25cm，由此可以计算出小球做平抛运动的初速度大小v0=______，小球通过B点的瞬时速度的大小vB=______，方向______．（取g=10m/s2）

Answer 1

（1）研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出，小球才做平抛运动，所以斜槽末端需水平．
（2）因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，可知AB、BC的时间间隔相等．
在竖直方向上，根据匀变速直线运动的推论有：y_BC-y_AB=gT²，
解得：T=

yBC?yAB g

＝

(25?15)×10?2m 10m/s2

＝0.1s
水平方向匀速直线运动，因此有：
v0＝

x

T

＝

15×10?2m

0.1s

＝1.5m/s
某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则B点竖直方向上的分速度，则：
vy＝

hAC

2T

＝

(15+25)×10?2m

2×0.1s

＝2.0m/s
因此B点的速度为：vB＝

v 2 0 + v 2 y

＝2.5m/s
与水平方向的夹角为θ，则有：
tanθ＝

vy

v0

＝

2.0m/s

1.5m/s

＝

4

3

，则有：θ=53°，即速度方向与水平方向成53°夹角．
故答案为：（1）保证小球做平抛运动；（2）1.5m/s； 2.5m/s，水平方向成53°夹角．