Question

2．如圖1所示是某種“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置：
（1）當(dāng)a小球從斜槽末端水平飛出時(shí)與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時(shí)落地，改變H大小，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，a、b仍同時(shí)落地，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果可表明BC．
A．兩小球落地速度的大小相同
B．兩小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等
C．a(chǎn)小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與b小球的運(yùn)動(dòng)相同
D．a(chǎn)小球在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
（2）一個(gè)學(xué)生在做平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí)只描出了如圖2所示的一部分曲線，于是他在曲線上任取水平距離△x相等的三點(diǎn)a、b、c，量得△x=0.10m，又量得它們之間的豎直距離分別為h₁=0.10m，h₂=0.20m，取g=10m/s²，利用這些數(shù)據(jù)可以求出：
①物體被拋出時(shí)的初速度為1.0m/s
②物體經(jīng)過(guò)點(diǎn)b時(shí)的豎直速度為1.50m/s．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)a、b兩球同時(shí)落地，得出運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系，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)的位移之差是以恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(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b點(diǎn)的豎直分速度．

解答 解：（1）AB、兩球同時(shí)落地，可知兩球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，a做平拋運(yùn)動(dòng)，b做自由落體運(yùn)動(dòng)，落地時(shí)豎直分速度相等，但是平拋運(yùn)動(dòng)有水平分速度，則落地時(shí)速度不等，故A錯(cuò)誤，B正確．
C、兩球同時(shí)落地，可知a小球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與b小球相同，故C正確．
D、根據(jù)該實(shí)驗(yàn)無(wú)法得出a小球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故D錯(cuò)誤．
故選：BC．
（2）在豎直方向上，根據(jù)${h}_{2}-{h}_{1}=g{T}^{2}$得相等的時(shí)間間隔為：T=$\sqrt{\frac{{h}_{2}-{h}_{1}}{g}}=\sqrt{\frac{0.20-0.10}{10}}s=0.1s$
則物體的初速度為：${v}_{0}=\frac{△x}{T}=\frac{0.1}{0.1}m/s=1.0m/s$
物體經(jīng)過(guò)b點(diǎn)的豎直分速度為：${v}_{yb}=\frac{{h}_{1}+{h}_{2}}{2T}=\frac{0.1+0.2}{0.2}$m/s=1.50m/s．
故答案為：（1）BC，（2）①1.0；②1.50．

點(diǎn)評(píng) 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．