Question

13．某同學采用半徑R的$\frac{1}{4}$圓弧軌道做平拋運動實驗，其部分實驗裝置示意圖如圖甲所示．實驗中，通過調整使出口末端B的切線水平后，讓小球從圓弧頂端的A點由靜止釋放．圖乙是小球做平拋運動的閃光照片，照片中的每個正方形小格的邊長代表的實際長度為4.85cm．已知閃光頻率是10Hz．則根據上述的信息可知
（1）若小球在圓弧槽軌道上受到了摩擦力作用，不會（“會”或“不會”）影響實驗結果．
（2）小球到達軌道最低點B時的速度大小v_B=1.94 m/s，小球在D點時的豎直速度大小v_Dy=1.94 m/s（結果保留3位有效數字）．

Answer 1

分析 （1）不論小球受到的摩擦力，不影響做平拋運動．
（2）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，結合水平方向上做勻速直線運動求出初速度的大小，即B點的速度大小．根據豎直方向上某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出D點的豎直分速度．

解答 解：（1）若小球在圓弧槽軌道上受到了摩擦力作用，小球只要是做平拋運動即可，因此不會影響實驗結果；
（2）B點的速度等于平拋運動的水平分速度，則v_B=$\frac{4L}{T}$=$\frac{4×4.85×1{0}^{-2}}{0.1}$m/s=1.94m/s．
D點的豎直分速度v_Dy=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{8×4.85×1{0}^{-2}}{0.2}$ m/s=1.94m/s．
故答案為：（1）不會；   （2）1.94，1.94．

點評 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．