Question

2．某一物理兴趣小组，自行设计了一研究平抛运动规律的实验，如图所示，O点是小球平抛运动的初始位置；在O点左边有一个频闪水平平行光源，闪光频率为f；在抛出点的正前方，竖直放置一块毛玻璃，在小球抛出时平行光源开始闪光．当平行光源闪光时，在毛玻璃上有小球的一个投影点．已知图中O点与毛玻璃水平距离L，测得第一、二个投影点之间的距离为y，取重力加速度g．则小球第二、三个投影点之间的距离为3y；如果小球以v₀抛出时，恰好能落在毛玻璃的底端，能观察到$\frac{Lf}{{v}_{0}}+1$次投影．

Answer 1

分析 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，结合运动学公式分析小球第二、三个投影点之间的距离．根据水平位移和初速度求出平抛运动的时间，结合闪光的频率求出观察到投影的次数．

解答 解：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内的位移之比为1：3：5：…，第一、二个投影点之间的距离为y，则第二、三个投影点之间的距离为3y．
小球平抛运动的时间t=$\frac{L}{{v}_{0}}$，闪光的周期为$T=\frac{1}{f}$，
则观察到投影的次数n=$\frac{t}{T}+1=\frac{Lf}{{v}_{0}}+1$．
故答案为：3y，$\frac{Lf}{{v}_{0}}+1$．

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，基础题．