Question

10．某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，让小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知每个小方格边长9.8cm，当地的重力加速度为g=9.8m/s²．
（1）若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球位置坐标为（58.8cm，58.8cm）．
（2）小球平抛的初速度大小为1.47m/s．
（3）小球在2位置时的速度大小为2.45m/s．

Answer 1

分析 根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出位置2的竖直分速度，结合平行四边形定则求出位置2的速度．

解答 解：（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，相等时间内水平位移相等，可知没有拍摄到的小球横坐标x=9.8×6cm=58.8cm，竖直方向上做自由落体运动，连续相等时间内的位移之差是一恒量，可知纵坐标y=9.8×6cm=58.8cm．
（2）根据△y=L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{9.8×1{0}^{-2}}{9.8}}s=0.1s$，则小球的初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×0.098}{0.1}m/s=1.96m/s$．
（3）位置2的竖直分速度${v}_{y2}=\frac{3L}{2T}=\frac{0.098×3}{0.2}m/s=1.47m/s$，根据平行四边形定则知，小球在位置2的速度$v=\sqrt{{{v}_{y2}}^{2}+{{v}_{0}}^{2}}=\sqrt{1.4{7}^{2}+1.9{6}^{2}}$m/s=2.45m/s．
故答案为：（1）（58.8cm，58.8cm）　（2）1.96m/s（3）2.45 m/s

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，难度中等．