Question

【題目】用如圖所示的裝置做“探究平拋運動的特點”實驗。

（1）實驗室提供了如下器材：小鋼球，固定有斜槽的木板，坐標紙，重錘線，鉛筆，刻度尺，秒表，圖釘。

其中不必要的器材是______________。

（2）某同學按正確的操作完成實驗并描繪出平拋運動的軌跡，以平拋運動的初始位置O為坐標原點建立xOy坐標系，如圖所示。從運動軌跡上選取多個點，根據其坐標值可以驗證軌跡是符合y=ax2的拋物線。在拋物線上選取任意一點A，用刻度尺測得A點位置坐標為（40.00，20.00）（單位cm），重力加速度g取10m/s2。根據數據可以求出a=______________，小球平拋運動的初速度v0=______________m/s。

（3）利用平拋運動規律還可以測定彈簧彈性勢能的大小。將一彈簧（勁度系數未知）固定在一個帶光滑凹槽的直軌道的一端，并將軌道固定在水平桌面的邊緣，如圖所示。用鋼球將彈簧壓縮，然后突然釋放，鋼球將沿軌道飛離桌面做平拋運動，最終落到水平地面上。測得：小球做平拋運動的水平位移為x，豎直位移為y，小球的質量為m。重力加速度為g。該彈簧在被壓縮時的彈性勢能的表達式可表示為：EP=____________（用已知物理量表示）。

Answer 1

【答案】秒表 1.25（其他正確答案亦可） 2.00

【解析】

第一空. 實驗中不必要的器材是秒表；

第二空.由平拋運動的規律可知：y=gt2，x=v0t, 解得，將x=40cm，y=20cm帶入可得：a=1.25；

第三空.因 解得v0=2m/s

第四空.小球做平拋運動的初速度： ，則由能量關系可知，彈簧的彈性勢能：