Question

19．某物理興趣小組在探究平拋運(yùn)動的規(guī)律實(shí)驗(yàn)時，將小球做平拋運(yùn)動，用頻閃照相機(jī)對準(zhǔn)方格背景照相，拍攝到了如圖所示的照片，已知每個小方格邊10cm，g取10m/s²．
（1）若以拍攝的第一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右和豎直向下為正方向，則沒有被拍攝到的小球位置坐標(biāo)為（0.6m，0.6m）．
（2）由上問及如圖可求小球平拋的初速度大小為2m/s
（3）若以拍攝的第一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右和豎直向下為正方向，則小球起拋點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（-10cm，-1.25cm）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，水平方向上相等時間內(nèi)的位移相等確定沒有拍攝到的小球位置坐標(biāo)．
（2）根據(jù)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)合水平位移和時間間隔求出初速度．
（3）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位置2的豎直分速度，結(jié)合速度時間公式求出拋出點(diǎn)到位置2的時間，根據(jù)位移公式求出拋出點(diǎn)到位置2的水平位移和豎直位移，從而確定拋出點(diǎn)的位置坐標(biāo)．

解答 解：（1）小球做平拋運(yùn)動，水平方向上相等時間內(nèi)的位移相等，可知沒有拍攝到小球的位置橫坐標(biāo)x=6L=6×0.1m=0.6m，在豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，則沒有拍攝到小球的位置縱坐標(biāo)y=6L=6×0.1m=0.6m．
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{0.1}{10}}s=0.1s$，則初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×0.1}{0.1}m/s=2m/s$．
（3）位置2的豎直分速度${v}_{y2}=\frac{3L}{2T}=\frac{3×0.1}{2×0.1}m/s=1.5m/s$，則拋出點(diǎn)到位置2的時間$t=\frac{{v}_{y2}}{g}=\frac{1.5}{10}s=0.15s$，
拋出點(diǎn)到位置2的水平位移x=v₀t=2×0.15m=0.3m=30cm，拋出點(diǎn)位置的橫坐標(biāo)x=20-30cm=-10cm，拋出點(diǎn)到位置2的豎直位移$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.1{5}^{2}$m=0.1125m=11.25cm，拋出點(diǎn)位置的縱坐標(biāo)y=10-11.25cm=-1.25cm．
故答案為：（1）（0.6m，0.6m），（2）2，（3）（-10cm，-1.25cm）．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和推論靈活求解，難度不大．