Question

11．（1）為了驗(yàn)證做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，用如圖1所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時(shí)B球被松開，自由下落．關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的有BC
A．兩球的質(zhì)量應(yīng)相等    
B．兩球應(yīng)同時(shí)落地
C．應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn)
D．實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
（2）如圖2為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g=10m/s²，那么：
①閃光頻率是10Hz；
②小球運(yùn)動(dòng)中水平分速度的大小是1.5m/s；
③小球經(jīng)過B點(diǎn)的速度大小是2.5m/s．

Answer 1

分析 （1）本題圖源自課本中的演示實(shí)驗(yàn)，通過該裝置可以判斷兩球同時(shí)落地，可以驗(yàn)證做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)；
（2）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，從而得出閃光的頻率．根據(jù)時(shí)間間隔和水平位移求出初速度．根據(jù)豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出B點(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出B點(diǎn)的速度．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知，兩球由相同高度同時(shí)運(yùn)動(dòng)，A做平拋運(yùn)動(dòng)，B做自由落體運(yùn)動(dòng)，因此將同時(shí)落地，由于兩球同時(shí)落地，因此說明A、B在豎直方向運(yùn)動(dòng)規(guī)律是相同的，故根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)，不需要兩球質(zhì)量相等，要多次實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，則應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn)，故BC正確．
（2）：①根據(jù)△y=2L=gT²得，相等的時(shí)間間隔T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$s=0.1s，
則閃光的頻率f=$\frac{1}{T}$=10Hz．
②小球平拋運(yùn)動(dòng)的水平分速度v_x=$\frac{3L}{T}$=$\frac{3×0.05}{0.1}$m/s=1.5m/s．
③經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)豎直分速度v_yB=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{8×0.05}{0.2}$m/s=2m/s，
則B點(diǎn)的速度v_B=$\sqrt{{v}_{x}^{2}+{v}_{yB}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$ m/s=2.5m/s．
故答案為：（1）BC；
（2）①10；②1.5；③2.5．

點(diǎn)評(píng) 本題比較簡單，重點(diǎn)考察了平拋運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，平拋是高中所學(xué)的一種重要運(yùn)動(dòng)形式，要重點(diǎn)加強(qiáng)；
解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解，難度不大．