Question

13．（1）在研究平抛运动的实验中，为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹，在固定弧形斜槽时，应注意使斜槽末端水平；实验时，每次使小球由静止滚下都应注意从同一高度．
（2）如图所示为一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长为5cm，如果取g=10m/s²，则：
①闪光的频率是10Hz；
②小球做平抛运动时的初速度大小是1.5m/s；
③小球经过B点时的速度大小是2.5m/s．

Answer 1

分析 根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，从而得出闪光的频率，根据水平位移和时间间隔求出初速度．根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度大小．

解答 解：（1）在固定弧形斜槽时，应使斜槽的末端水平，保证小球平抛运动的初速度水平．每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，使得小球的初速度大小相等．
（2）①根据△y=2L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}s=0.1s$，则闪光的频率f=$\frac{1}{T}=\frac{1}{0.1}Hz=10Hz$．
②小球做平抛运动的初速度${v}_{0}=\frac{3L}{T}=\frac{0.15}{0.1}m/s=1.5m/s$．
③小球经过B点的竖直分速度${v}_{yB}=\frac{8L}{2T}=\frac{0.4}{0.2}m/s=2m/s$，则B点的速度${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yB}}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+4}m/s=2.5m/s$．
故答案为：（1）斜槽的末端水平，从同一高度，（2）①10，②1.5，③2.5．

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解，难度中等．