Question

5．圖示為小球做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)被拍下的頻閃照片的一部分，背景標(biāo)尺每小格表示5cm．請(qǐng)根據(jù)圖中小球的位置描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，由照片可得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為1.5m/s，t=0.2s時(shí)的速度為2.5m/s．（g取10m/s）

Answer 1

分析 根據(jù)圖中小球的位置描點(diǎn)作圖，作出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡．在豎直方向上，根據(jù)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出t=0.2s時(shí)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出t=0.2s時(shí)的速度．

解答 解：作出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，如圖所示．

在豎直方向上，根據(jù)△y=2L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$s=0.1s，
則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{3L}{T}$=$\frac{3×0.05}{0.1}$m/s=1.5m/s．
t=0.2s時(shí)小球的豎直分速度v_y=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{0.4}{0.2}$m/s=2m/s，
根據(jù)平行四邊形定則會(huì)，t=0.2s時(shí)的速度v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{2.25+4}$ m/s=2.5m/s．
故答案為：軌跡如圖所示；1.5m/s；2.5m/s．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解，難度中等．