题目内容
研究物体的平抛运动规律.(1)一同学设计了下面的实验:如图1所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出;同时B球被松开,做自由落体运动.两球同时落到地面.把整个装置放在不同高度,重新做此实验,结果两小球总是同时落地.此实验说明了A球在竖直方向做 运动.某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹,以抛出点为坐标原点O,取水平向右为x轴,竖直向下为y轴.在轨迹上任取点A和B,坐标分别为A(x1,y1)和B(x2,y2),使得y1:y2=1:4,结果发现x1:x2=1:2,此结果说明了小钢球在水平方向做 运动.
(2)该同学在处理实验数据时,在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后,又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去).如图2所示,已知小方格纸的边长L=1.6cm,取g=10m/s2.则小球做平抛运动的初速度为v= m/s;小球到达b点时的速度为vb= m/s
【答案】分析:(1)探究平抛运动的规律中,实验同时让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,而不能说明A球水平方向的运动性质.在如图2中,已知竖直方向上做自由落体,可以知道运动到A、B的时间比,通过水平位移判断水平方向上的运动性质.
(2)根据竖直方向上连续相等时间内的位移差为常数,求出时间,然后根据水平和竖直方向运动特点即可正确求解.
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.
竖直方向上做自由落体运动,y1:y2=1:4,根据h=知,运到到A、B两点的时间比为1:2,所以O到A、A到B的时间相等,水平位移又相等,所以水平方向上做匀速直线运动.
(2)在竖直方向有:△h=gt2,
水平方向:x=vt,其中△h=l=1.60cm,x=2l=3.2cm,
代入数据解得:t=0.04s,v=0.8m/s.
在B点有:vby==0.6m/s
所以b点的速度为:v==1m/s
故答案为:自由落体运动 匀速直线运动 0.8 1
点评:研究平抛物体运动的规律,在实验时就要保证物体做的是平抛运动,要保证每次的平抛初速度在水平方向且相同,所有对实验各个方面的要求都要做到;同时要正确根据平抛运动规律进行有关运算.
(2)根据竖直方向上连续相等时间内的位移差为常数,求出时间,然后根据水平和竖直方向运动特点即可正确求解.
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.
竖直方向上做自由落体运动,y1:y2=1:4,根据h=知,运到到A、B两点的时间比为1:2,所以O到A、A到B的时间相等,水平位移又相等,所以水平方向上做匀速直线运动.
(2)在竖直方向有:△h=gt2,
水平方向:x=vt,其中△h=l=1.60cm,x=2l=3.2cm,
代入数据解得:t=0.04s,v=0.8m/s.
在B点有:vby==0.6m/s
所以b点的速度为:v==1m/s
故答案为:自由落体运动 匀速直线运动 0.8 1
点评:研究平抛物体运动的规律,在实验时就要保证物体做的是平抛运动,要保证每次的平抛初速度在水平方向且相同,所有对实验各个方面的要求都要做到;同时要正确根据平抛运动规律进行有关运算.
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