Question

10．某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，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10cm，当地的重力加速度为g=10m/s²，
（1）若以拍摄的第一点为坐标原点（第1个点不是抛出点），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（第4个点）坐标为（60cm，60cm），
（2）小球平抛的初速度大小为v₀=2m/s，
（3）小球平在第2个点的速度大小为v₂=2.5m/s，
（4）从抛出点到第2个点所经历的时间为0.15s．

Answer 1

分析 根据竖直方向上连续相等相等时间内的位移之差是一恒量求出第4个点的纵坐标，结合水平方向上做匀速直线运动得出第4个点的横坐标．
根据相等的时间间隔求出初速度的大小．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第2个点竖直方向上的分速度，根据平行四边形定则求出第2个点的速度．根据速度时间公式求出从抛出点到第2个点的时间．

解答 解：（1）因为竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量，可知3、4两点的竖直距离为3格，则第4个点的纵坐标为60cm，水平方向上相等时间内位移相等，可知第4个点的横坐标为60cm．
（2）根据△y=gT²得，相等的时间间隔T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{0.1}{10}}s=0.1s$，则小球平抛运动的初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=\frac{0.2}{0.1}m/s=2m/s$．
（3）第2个点的竖直分速度${v}_{y2}=\frac{y}{2T}=\frac{0.3}{0.2}m/s=1.5m/s$，则${v}_{2}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y2}}^{2}}=\sqrt{4+2.25}$m/s=2.5m/s．
（4）从抛出点到第2个点的时间t=$\frac{{v}_{y2}}{g}=\frac{1.5}{10}s=0.15s$．
故答案为：（1）60，60，（2）2，（3）2.5，（4）0.15

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，结合运动学公式和推论灵活求解．