Question

18．（1）平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn)：①水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)；②豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．如圖甲所示為研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，現(xiàn)把兩個(gè)小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵球從軌道A射出，并在射出時(shí)碰到碰撞開關(guān)S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時(shí)落到地面．這個(gè)實(shí)驗(yàn)B
A．只能說明上述規(guī)律中的第①條
B．只能說明上述規(guī)律中的第②條
C．不能說明上述規(guī)律中的任何一條
D．能同時(shí)說明上述兩條規(guī)律
（2）在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=1.6cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖乙中的a、b、c、d所示．則小球從a運(yùn)動(dòng)到b所用的時(shí)間為0.04s，小球平拋的初速度的計(jì)算式為v₀=2$\sqrt{gL}$（用L、g表示），其值是0.80 m/s，小球經(jīng)過b點(diǎn)時(shí)的速度大小是1.0 m/s．（g=10m/s²，后兩空取兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律中，實(shí)驗(yàn)同時(shí)讓A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，若兩小球同時(shí)落地，則說明平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，而不能說明A球水平方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．
平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直方向上位移之差是一恒量即△h=gT²求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移求出小球的初速度．

解答 解：（1）C在射出時(shí)碰撞開關(guān)S，兩小球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，C做平拋運(yùn)動(dòng)，E做自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)果同時(shí)落地，則說明平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，故ACD錯(cuò)誤，B正確．
（2）豎直方向上相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△y=L，根據(jù)△y=gT²得相等的時(shí)間間隔為：
T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.016}{10}}$s=0.04s．
水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{2L}{T}$=2$\sqrt{gL}$
代入數(shù)據(jù)得：v₀=$\frac{2×0.016}{0.04}$m/s=0.80m/s
b點(diǎn)時(shí)豎直方向的分速度：v_by=$\frac{3L}{2T}$=$\frac{3×0.016}{2×0.04}$m/s=0.6 m/s
b點(diǎn)的速度：v_b=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{by}^{2}}$=$\sqrt{0．{8}^{2}+0．{6}^{2}}$m/s=1.0m/s
故答案為：（1）B；
（2）0.04；2$\sqrt{gL}$；0.80 m/s；1.0 m/s．

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．