Question

18．在“研究小球做平拋運動”的實驗中：

（1）如圖甲所示的演示實驗中，A、B兩球同時落地，說明平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，某同學設(shè)計了如圖乙的實驗：將兩個斜滑道固定在同一豎直面內(nèi)，最下端水平，把兩個質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止同時釋放，滑道2與光滑水平板銜接，則他將觀察到的現(xiàn)象是球1落到光滑水平板上并擊中球2，這說明平拋運動在水平方向上是勻速直線運動．
（2）該同學采用頻閃照相機拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運動的照片，圖中背景方格的邊長為L=5cm，A、B、C是攝下的三個小球位置，如果取g=10m/s²，那么：
①照相機拍攝時每0.1s曝光一次；
②小球做平拋運動的初速度的大小為1.5m/s．

Answer 1

分析 （1）平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動．
（2）在豎直方向上運用勻變速直線運動的推論△y=gT²求出相等的時間間隔，根據(jù)v₀=$\frac{x}{T}$ 求出平拋運動的初速度．

解答 解：（1）甲圖A球做自由落體運動，B球做平拋運動，兩球同時落地，說明平拋運動在豎直方向是自由落體運動．
乙圖球1做平拋運動，球2做勻速直線運動，兩球相撞，知平拋運動在水平方向上是勻速直線運動．
（2）由△y=gT²得，T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$ s=0.1s．
平拋運動的初速度v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{3×0.05}{0.1}$ m/s=1.5m/s．
故答案為：（1）平拋運動在豎直方向上是自由落體運動，球1落到光滑水平板上并擊中球2；
（2）0.1，1.5．

點評 對于該實驗關(guān)鍵是理解水平和豎直方向的運動特點，熟練應(yīng)用勻變速直線運動規(guī)律解題．