Question

20．小球A由斜槽滾下，從桌邊水平拋出，當(dāng)它恰好離開桌邊緣時(shí)小球B從同樣高度處自由下落，頻閃照相儀拍到了B球下落過程的四個(gè)位置和A球的第1、3、4個(gè)位置，如圖所示．已知背景的方格紙每小格的邊長為2.4cm，頻閃照相儀的閃光周期為0.1s．
（1）請?jiān)趫D中標(biāo)出A球的第2個(gè)位置；
（2）利用這張照片可求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度大小�?.6m/s²；
（3）A球離開桌邊時(shí)的速度大小為0.72 m/s．
（4）通過本實(shí)驗(yàn)可以證明平拋運(yùn)動在豎直方向上的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動．

Answer 1

分析 （1）平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動的特點(diǎn)確定A球的第二個(gè)位置；
（2）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度�?br />（3）根據(jù)水平位移和時(shí)間間隔求出A球離開桌邊的速度大�。�
（4）根據(jù)任何時(shí)刻平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上與自由落體運(yùn)動的小球在同一水平線上，確定出平拋運(yùn)動在豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律．

解答 解：（1）平拋運(yùn)動在水平方向上做勻速直線運(yùn)動，相等時(shí)間內(nèi)的水平位移相等，豎直方向上做自由落體運(yùn)動，可知第二個(gè)位置距離A在水平方向上有2格，在豎直方向上與自由落體運(yùn)動的2位置相同，如圖所示．
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=4L=gT²得，重力加速度g=$\frac{4L}{{T}^{2}}=\frac{4×0.024}{0.01}m/{s}^{2}$=9.6m/s²．
（3）A離開桌邊時(shí)的速度$\frac{3L}{T}=\frac{0.024×3}{0.1}$m/s=0.72m/s．
（4）根據(jù)該實(shí)驗(yàn)知，任何時(shí)刻平拋運(yùn)動的小球在豎直方向上與自由落體運(yùn)動的小球在同一水平線上，可知平拋運(yùn)動在豎直方向上的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動．
故答案為：（1）如圖所示，（2）9.6；（3）0.72；（4）平拋運(yùn)動在豎直方向上的分運(yùn)動是自由落體運(yùn)動

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和推論靈活求解，難度不大．