Question

一物體自某高處沿水平方向拋出，在物體運(yùn)動(dòng)過程中用閃光照相機(jī)拍照，得到的閃光照片如圖所示，若繪圖紙上每個(gè)方格長(zhǎng)為5 cm，取g＝10 m/s²，求物體拋出時(shí)的速度v₀及照相機(jī)的閃光頻率f．

Answer 1

答案：
解析：

　　解析：本題突破的關(guān)鍵是能否據(jù)圖片信息推理判斷A點(diǎn)是否為拋出點(diǎn)．初學(xué)者往往想當(dāng)然地認(rèn)為A點(diǎn)就是拋出點(diǎn)，從而在豎直方向應(yīng)用自由落體規(guī)律求時(shí)間最終導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)果．

　　由圖看出，A與B、B與C的水平距離相等：

　　Δx＝3×5×10^－2 m＝1.5×10^－1 m

　　說明物體從A到B及從B到C所用時(shí)間相同，這即是照相機(jī)的閃光周期，設(shè)為T；從圖上還可以看出，從A到B、從B到C在相鄰的相等時(shí)間T內(nèi)豎直位移之比為3∶5，說明A點(diǎn)并非拋出點(diǎn)(若A點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知，物體從A點(diǎn)開始在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)——初速度為零、加速度恒為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則在相鄰的相等時(shí)間T內(nèi)的豎直位移之比應(yīng)為1∶3∶5∶…)．

　　小球在豎直方向從A點(diǎn)開始做初速度不為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的判別式

　　Δs＝aT²

　　(這里Δs＝2×5×10^－2 m＝0.1 m，a＝g＝10 m/s²)

　　可以求得閃光周期為T＝s＝0.1 s

　　閃光頻率(即每秒閃光照相的次數(shù))為f＝＝10 s^－1＝10 Hz

　　由于平拋物體在水平方向上做勻速運(yùn)動(dòng)，因此拋出時(shí)的速度為v₀＝m/s＝1.5 m/s．