Question

某同学设计一个测定平抛运动初速度的实验装置，设计示意图如图所示，O点是小球抛出点，在O点有一个频闪的点光源，闪光频率为30Hz，在抛出点的正前方，竖直放置一块毛玻璃，在小球抛出后当光源闪光时，在毛玻璃上有一个小球的投影点，在毛玻璃右边用照相机多次曝光的方法，拍摄小球在毛玻璃上的投影照片．已知图中O点与毛玻璃水平距离L=1.2m，两个相邻小球投影点的实际距离△h=5cm，则小球在毛玻璃上投影像点做______运动，小球平抛运动的初速度是______m/s．

Answer 1

【答案】分析：由于相机的曝光时间时一样的，所以若两个小球的投影的实际距离是相等的，则可以知道小球的投影是匀速直线运动
第二空很难，要用相似三角形，列出平抛水平和竖直位移的表达式在带入比例关系，应用两次相似三角形，然后的两个公式联立解题即可．
解答：解：
第一空：由于相机的曝光时间时一样的，所以若两个小球的投影的实际距离是相等的，则可以知道小球的投影是匀速直线运动．
第二空：对球的第一个位置和其与水平位移x和竖直方向的位移y构成的三角形与投影三角形OBN是相似三角形ON=L，NB=Y，
．
对实物：x=vt，，又由相似三角形，解得：    ①
同理对球的第二个位置和其投影点可以得到：      ②
联立两式解得：v=4m/s
故答案为：匀速直线运动，4m/s
点评：这个好像是清华大学自主招生的一道题，所用到的方法和思维和我们平时所用的就不大一样，考点涉及平抛，涉及相似三角形的应用，这个的数学思想要多于物理思想．