Question

17．三個同學根據(jù)不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗：
（1）甲同學采用如圖（1）所示的裝置進行實驗，乙同學采用如圖（2）所示的裝置進行實驗，下列說法正確的是（　�。�
A、甲同學可以研究平拋運動豎直方向和水平方向的規(guī)律；
B、甲同學可以研究平拋運動豎直方向的規(guī)律；
C、乙同學可以研究平拋運動豎直方向和水平方向的規(guī)律；
D、乙同學可以研究平拋運動水平方向的規(guī)律．
（2）丙同學采用頻閃射影的方法拍攝到如圖（3）所示的“小球做平拋運動”的照片，圖中每個小方格的邊長為10cm，頻閃照片的頻率為10Hz，則由圖可求得拍攝時每0.1s曝光一次，小球拋出時的初速度為2m/s，若以1位置為坐標原點，建立坐標系，水平方向為x軸，豎直方向為y軸，取向右和向下為正，單位cm，則拋出點的坐標應(yīng)為（-10cm，-1.25cm）（g取10m/s²）

Answer 1

分析 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(jié)合豎直方向上連續(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，結(jié)合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(jié)合速度時間公式求出平拋運動的時間，從而求出水平位移和豎直位移，確定出拋出點的橫縱坐標．

解答 解：（1）在甲圖中，A球做平拋運動，B球做自由落體運動，無論打擊的力度多大，兩球都同時落地，則A球豎直方向上的運動規(guī)律與B球相同，即平拋運動在豎直方向上做自由落體運動．故甲可以研究平拋運動豎直方向上的規(guī)律；
在乙圖中，P球到達底端后做平拋運動，Q球到達底端做勻速直線運動，P、Q兩球?qū)⑾嘧�，知P球水平方向上的運動規(guī)律與Q球相同，即平拋運動在水平方向上做勻速直線運動．乙圖研究平拋運動水平方向上的規(guī)律；
故選：BD
（2）頻閃照片的頻率為10Hz，故曝光時間T=$\frac{1}{f}$=$\frac{1}{10}$=0.1s；
則平拋運動的初速度為：v₀=$\frac{2L}{T}$=$\frac{2×0.1}{0.1}$=2m/s；．
3點豎直方向上的分速度為：v_y3=$\frac{5L}{2T}$=$\frac{0.5}{0.2}$=2.5m/s；．
則運動到3點的時間為：t=$\frac{{v}_{y3}^{\;}}{g}$=$\frac{2.5}{10}$=0.25s；
此時豎直方向上的位移為：y_b=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}×10×$（0.25）²=0.3125m=31.25cm；
水平位移為：x_b=v₀t=2×0.25m=0.5m=50cm．
則拋出點的坐標為：x=40-50=-10cm，y=30-31.25cm=-1.25cm．
故答案為：（1）BD；（2）0.1，2（-10cm，-1.25cm）

點評 本題考查平拋運動的實驗；解決本題的關(guān)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(jié)合運動學公式和推論靈活求解．