Question

某同学在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下斜槽末端的位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据图所示图象，则物体平抛初速度为

2m/s

、小球到D点时的速度

2

2

m/s，与水平方向的夹角为45°

．

Answer 1

分析：抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据△y=gT²求出时间单位T．对于水平方向由公式v₀=

x

T

求出初速度，根据匀变速直线运动的时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可以求出D点竖直方向的分速度，运用速度的合成，求解D的速度．

解答：解：设相邻两点间的时间间隔为T，竖直方向：△h=gT²，得到：
T=

△h g

=

(0.25-0.15)m 10m/s2

=0.1s
水平方向匀速运动，因此有：x=2L=v₀T
v0=

0.2m

0.1s

=2m/s
根据匀变速直线运动的时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可得b点在竖直方向的速度为：
vDy=

hAG

2T

=

0.4m

0.2s

=2m/s
b点速度的大小为：
v=

v 2 0 + v 2 by

=2

2

m/s，
设与水平方向的夹角为θ，则tanθ=

vDy

v0

=1，即与水平方向的夹角为45°．
故答案为：2m/s，2

2

m/s，与水平方向的夹角为45°．

点评：解答这类问题的关键是抓住竖直方向自由落体运动的特点，由△y=△h=gT²求出时间，然后根据匀变速直线运动的规律和推论解题．