Question

2．两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：
（1）甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤打击弹性：余屈片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．
（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄“小球做平抛运动”的照片，如图乙是照片的一部分．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时曝光的时间间隔是0.1s，该小球的初速度大小为2m/s，该小球运动到图中位置2时速度大小为2.5m/s．g取10m/s²．

Answer 1

分析 （1）探究平抛运动的规律中，实验甲同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动．若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．
（2）平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，在竖直方向上应用匀变速运动的推论可以求出频闪照相的时间间隔，由匀速运动的速度公式可以求出小球的初速度；由匀变速运动的推论可以求出瞬时速度，然后求出小球的速度．

解答 解：（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．
故答案为：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．
（2）平抛运动可分解为：竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；
在竖直方向：由△h=L=gT²可得：
T=$\sqrt{\frac{L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$=0.1s
小球的初速度：
v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{2L}{T}$=$\frac{2×0.1}{0.1}$=2m/s
在竖直方向上：
v_y2=$\frac{{h}_{13}}{t}$=$\frac{0.3}{0.2}$=1.5m/s
小球经过b点时的速度大小：
v₂=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y2}^{2}}$=$\sqrt{{2}^{2}+1．{5}^{2}}$=2.5m/s
故答案为：（1）平抛运动的竖直分运动是自由落体运动；（2）0.1；2；2.5．

点评 对于平抛运动问题，一定明确其水平和竖直方向运动特点，尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题，难度不大，属于基础题．