Question

18．（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平分运动是匀速直线运动；②竖直分运动是自由落体运动．如图甲所示为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁球分别吸在电磁铁C、E上，然后切断电磁铁C的电源，使一只小铁球从轨道A射出，并在射出时碰到碰撞开关S，使电磁铁E断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面．这个实验B
A．只能说明上述规律中的第①条
B．只能说明上述规律中的第②条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
（2）在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.6cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示．则小球从a运动到b所用的时间为0.04s，小球平抛的初速度的计算式为v₀=2$\sqrt{gL}$（用L、g表示），其值是0.80 m/s，小球经过b点时的速度大小是1.0 m/s．（g=10m/s²，后两空取两位有效数字）

Answer 1

分析 探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质．
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据竖直方向上位移之差是一恒量即△h=gT²求出相等的时间间隔，结合水平位移求出小球的初速度．

解答 解：（1）C在射出时碰撞开关S，两小球同时开始运动，C做平抛运动，E做自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，故ACD错误，B正确．
（2）竖直方向上相等时间内的位移之差△y=L，根据△y=gT²得相等的时间间隔为：
T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.016}{10}}$s=0.04s．
水平方向匀速运动，则小球平抛运动的初速度为：v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{2L}{T}$=2$\sqrt{gL}$
代入数据得：v₀=$\frac{2×0.016}{0.04}$m/s=0.80m/s
b点时竖直方向的分速度：v_by=$\frac{3L}{2T}$=$\frac{3×0.016}{2×0.04}$m/s=0.6 m/s
b点的速度：v_b=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{by}^{2}}$=$\sqrt{0．{8}^{2}+0．{6}^{2}}$m/s=1.0m/s
故答案为：（1）B；
（2）0.04；2$\sqrt{gL}$；0.80 m/s；1.0 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，结合运动学公式和推论灵活求解．