Question

18．（1）為了研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)，可做下面的實(shí)驗(yàn)：如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出，同時(shí)B球被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球同時(shí)落到地面．這個(gè)實(shí)驗(yàn)B
A．能說有平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
B．能說明平拋運(yùn)動(dòng)的物體豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)
C．不能說明A、B中的任何一條規(guī)律
（2）小華通過頻閃照相實(shí)驗(yàn)來探究《平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律》，得到了小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片，但由于不小心給撕掉了一段，他在剩下的坐標(biāo)紙上描出了幾個(gè)點(diǎn)，如圖2所示，已知圖中每小方格的邊長都是0.2m，根據(jù)剩下的這塊坐標(biāo)紙．求：閃光頻率為5Hz，平拋初速度為3m/s，A點(diǎn)的速度大小為5 m/s（g取10m/s²）．

Answer 1

分析 （1）抓住兩球同時(shí)著地得出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．
（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)水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．根據(jù)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A點(diǎn)上面點(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出A點(diǎn)的豎直分速度，根據(jù)平行四邊形定則求出A點(diǎn)的速度．

解答 解：（1）A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球同時(shí)著地，可知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，故B正確．
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²得，相等的時(shí)間間隔T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.2}{10}}s=0.2s$，則閃光的頻率f=$\frac{1}{T}=\frac{1}{0.2}Hz=5Hz$．
平拋運(yùn)動(dòng)的初速度${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\frac{3×0.2}{0.2}m/s=3m/s$．
A點(diǎn)上面點(diǎn)的豎直分速度${v}_{y}=\frac{4L}{2T}=\frac{4×0.2}{2×0.2}m/s=2m/s$，則A點(diǎn)的豎直分速度v_yA=v_y+gT=2+10×0.2m/s=4m/s，根據(jù)平行四邊形定則知，A點(diǎn)的速度${v}_{A}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yA}}^{2}}=\sqrt{9+16}$m/s=5m/s．
故答案為：（1）B，（2）5，3，5．

點(diǎn)評 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，難度中等．