Question

3．某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动．质量分别为m_A和m_B的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影．用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落．A球落到地面N点处，B球落到地面P点处．测得m_A=0.04kg，m_B=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为2.450m，则B球落到P点的时间是0.5s，A球落地时的速度大小是6.9m/s（本空答案保留2位有效数字），此实验还可以验证平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动（忽略空气阻力，g取9.8m/s²）．

Answer 1

分析 B球做自由落体运动，结合位移时间公式求出B球落到P点的时间，抓住A、B两球运动的时间相等，结合A球的水平位移求出A球的初速度，根据速度时间公式求出A球落地的竖直分速度，结合平行四边形定则求出A球落地的速度．

解答 解：根据h=$\frac{1}{2}$gt²得B球落地的时间为：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×1.225}{9.8}}s$=0.5 s，
则A球平抛运动的初速度为：v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{2.45}{0.5}$ m/s=4.9 m/s；
A球落地时竖直方向的分速度为：v_y=gt=9.8×0.5 m/s=4.9 m/s
故A球落地时的速度大小为：v=$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}=\sqrt{4．{9}^{2}+4．{9}^{2}}$m/s=6.9 m/s．
此实验还可以验证平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动．
故答案为：0.5，6.9，自由落体．

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，结合运动学公式灵活求解，基础题．