Question

同学们根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：
（1）甲同学采用如图所示的装置1，观察到______，这说明______
（2）乙同学采用如图所示的装置2，直管A的作用是保持______
（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到小球从水平桌面飞出后做平抛运动的几张连续照片，然后在方格纸上画出小球的运动轨迹如图所示，方格坐标每边长10cm，小球运动时分别经过O、a、b三点，g取10m/s²．则
①O点______（填是或不是）为抛出点，这是因为______
若O点不是抛出点，则抛出点的坐标为______
②闪光的频率为f=______次/秒；小球平抛时的初速度是______ m/s

Answer 1

【答案】分析：（1）探究平抛运动的规律中，实验（1）同时让B球做平抛运动，A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．
（2）图（2）装置和图（1）类似，A管的作用是让水自由流出，演示自由落体运动．
（3）根据平抛运动特点，利用匀变速直线运动的规律可正确求解．
解答：解：（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；
故答案为：两小球同时落地，平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．
（2）图中A管的作用是保持竖直方向上水能够自由流出，演示自由落体运动．
故答案为：水在竖直方向上自由下落．
（3）①小球水平方向匀速直线运动，由于x_oa=x_ab，因此T_oa=T_ab
竖直方向自由落体运动，若O为平抛的起点，h_oa：h_ab=1：3，由于该题中，h_oa：h_ab=1：2，因此O点初速度不为零，不是平抛的起点．
根据△h=gT²，将△h=10cm带人得：T=0.1s，
根据匀变速直线运动特点，可知a点竖直方向的速度为：

因此从抛出到a点的时间为：
因此从抛出到O点时间为：t₁=t-T=0.1s
由于t₁=T，因此抛出点到O点的水平位移为：x=L=10cm，
竖直方向位移为：
故答案为：不是，小球在O点时竖直方向速度不为零，（-10m，5m）．
②根据△h=gT²，将△h=10cm带人得：T=0.1s，所以频率为：．
水平方向匀速运动，所以有：．
故答案为：10，1．
点评：通过实验探究出平抛运动处理的规律，并掌握了运动的合成与分解，同时运用运动学公式解题，本题难点是抛出点坐标的确定．