Question

18．在“研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)”中，某同學(xué)讓小球A由斜槽滾下，從桌邊水平拋出，當(dāng)它恰好離開桌邊緣時(shí)小球B從同樣高度處自由下落，頻閃照相儀拍到了B球下落過程的四個(gè)位置和A球的第3、4個(gè)位置，如圖所示，背景的方格紙每小格的邊長(zhǎng)為2.5cm．
（1）頻閃照相儀的閃光頻率為10Hz；
（2）A球離開桌邊時(shí)的速度大小為0.75 m/s．
（3）此實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直（填“豎直”、“水平”或“豎直和水平”）方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相等時(shí)間內(nèi)的水平位移相等，以及豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)相同，確定A球第二個(gè)位置．再根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，結(jié)合當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度，即可求解閃光頻率；
（2）根據(jù)水平位移和時(shí)間間隔求出A球離開桌邊的速度大小；
（3）根據(jù)任何時(shí)刻平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上與自由落體運(yùn)動(dòng)的小球在同一水平線上，確定出平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．

解答 解：（1）平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，知相等時(shí)間內(nèi)水平位移為3L，豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，與B球的2位置等高．如圖所示．
在豎直方向上，△y=4L=gT²，
解得：T=$\sqrt{\frac{4L}{g}}$=$\sqrt{\frac{4×2.5×1{0}^{-2}}{10}}$s=0.1s，
則閃光的頻率為：f=$\frac{1}{T}$=10Hz．
（2）A球離開桌邊的速度為：v₀=$\frac{3L}{T}$=$\frac{3×2.5×1{0}^{-2}}{0.1}$m/s=0.75m/s．
（3）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)知，任何時(shí)刻平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上與自由落體運(yùn)動(dòng)的小球在同一水平線上，可知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)．
故答案為：（1）10Hz；（2）0.75；  （3）豎直．

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．