Question

在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置． 
先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸．将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；又将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹C．
若测得木板每次移动距离x，A、B间距离y₁，B、C间距离y₂．请回答以下问题（重力加速度为g）
（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？

保证小球在斜槽末端具有相同的初速度

．
（2）如何检验斜槽底端水平？

把小球静止释放在斜槽末端，看小球是否运动，若不动，则斜槽末端水平；反知，则不水平．

（3）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v₀=

x

g y2-y1

（用题中所给字母表示）

Answer 1

分析：（1）为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，即要求从同一位置静止释放．
（2）把小球放在斜槽末端，看小球是否平衡，判断斜槽末端是否水平．
（3）明确实验的注意事项，根据平抛运动规律在水平和竖直方向的规律，尤其是在竖直方向上，连续相等时间内的位移差为常数，列出方程即可正确求解．

解答：解：（1）为了确保小球每次抛出的轨迹相同，应该使抛出时的初速度相同，因此每次都应使小球从斜槽上紧靠档板处由静止释放．
（2）把小球静止释放在斜槽末端，看小球是否运动，若不动，则斜槽末端水平；反知，则不水平．
（3）在竖直方向上：△y=y₂-y₁=gt²，t=

y2-y1 g

，
水平方向上：x=v₀t，初速度：v₀=

x

t

=x

g y2-y1

；
故答案为：（1）保证小球在斜槽末端具有相同的初速度．（2）把小球静止释放在斜槽末端，看小球是否运动，若不动，则斜槽末端水平；反知，则不水平． （3）x

g y2-y1

．

点评：本题主要考查了匀变速直线运动中基本规律以及推论的应用，平时要加强练习，提高应用基本规律解决问题能力．