Question

11．（1）為了驗證做平拋運動的小球在豎直方向上做自由落體運動，用如圖1所示的裝置進行實驗．小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開，自由下落．關于該實驗，下列說法中正確的有BC
A．兩球的質(zhì)量應相等    
B．兩球應同時落地
C．應改變裝置的高度，多次實驗
D．實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動
（2）如圖2為一小球做平拋運動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小球運動中水平分速度的大小是1.5m/s；
③小球經(jīng)過B點的速度大小是2.5m/s．

Answer 1

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

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知，兩球由相同高度同時運動，A做平拋運動，B做自由落體運動，因此將同時落地，由于兩球同時落地，因此說明A、B在豎直方向運動規(guī)律是相同的，故根據(jù)實驗結果可知，平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動，不需要兩球質(zhì)量相等，要多次實驗，觀察現(xiàn)象，則應改變裝置的高度，多次實驗，故BC正確．
（2）：①根據(jù)△y=2L=gT²得，相等的時間間隔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小球平拋運動的水平分速度v_x=$\frac{3L}{T}$=$\frac{3×0.05}{0.1}$m/s=1.5m/s．
③經(jīng)過B點時豎直分速度v_yB=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{8×0.05}{0.2}$m/s=2m/s，
則B點的速度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．

點評 本題比較簡單，重點考察了平拋運動特點，平拋是高中所學的一種重要運動形式，要重點加強；
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，結合運動學公式和推論靈活求解，難度不大．