Question

20．如圖所示，是利用閃光照相研究平拋運動的示意圖，其閃光頻率為10Hz．小球A沿斜槽滾下后從斜槽邊緣水平拋出，當它離開斜槽邊緣的同時小球B自由下落，照片中記錄了B球的四個閃光時刻的位置，兩球恰好在位置4相碰，由此說明A球的豎直方向做自由落體運動，A球離開斜槽邊緣的速度為1m/s．A球下落到4位置時所用的時間為0.3s，A球下落到4位置時的速度為$\sqrt{10}$m/s（g取10m/s²）

Answer 1

分析 抓住兩球在位置4相碰，得出A球在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)下降的高度求出運動的時間，結(jié)合水平位移和時間求出A球離開斜槽末端的速度．根據(jù)速度時間公式求出A球在位置4時的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出A球下落到位置4時的速度．

解答 解：兩球恰好在位置4相碰，由此說明A球的豎直方向做自由落體運動．
根據(jù)h=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$得，t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}s=0.3s$，
A球離開斜槽邊緣的速度${v}_{0}=\frac{x}{t}=\frac{0.3}{0.3}m/s=1m/s$．
A球下落到位置4時的豎直分速度v_y=gt=10×0.3m/s=3m/s，
根據(jù)平行四邊形定則知，A球下落到4位置時的速度v=$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}$=$\sqrt{1+9}$m/s=$\sqrt{10}$m/s．
故答案為：自由落體，1，0.3，$\sqrt{10}$．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，抓住等時性，結(jié)合運動學公式靈活求解．