Question

2．如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图．小球A由斜槽滚下，从桌边缘水平抛出，当它恰好离开桌边缘时，小球B也同时从位置1下落，闪光频率为10Hz的频闪照相拍摄的照片中B球有四个像．B球到达位置4恰好与A球相碰，此时A球距抛出点的水平距离已在图中标出，单位cm．g取10m/s²，
（1）计算A球离开桌面时的速度1.5m/s．
（2）在图中先用小圆圈画出与B球2、3位置相对应的A球所在位置，并画出A球的运动轨迹．

Answer 1

分析 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，根据高度求出运动的时间，根据水平位移求出A球的初速度．通过平抛运动的规律确定小球A的另外两个位置．

解答 解：（1）根据h=$\frac{1}{2}$gt²，解得：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}$=0.3s，
则A球的初速度：v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.45}{0.3}$=1.5m/s；
（2）频闪照片的周期为0.1s，因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在平抛运动的第个位置和第3个位置与自由落体运动的第2个位置和第3个位置在同一水平线上．根据水平方向上做匀速直线运动，知相邻两个球的水平距离x=v₀T=0.15m=15cm．如图所示．
故答案为；（1）1.5m/s；（2）如图所示．

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，结合运动学公式进行求解．