Question

【题目】如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置:

(1)当a小球从斜槽未端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H,此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球,最终两小球同时落地,该实验结果可表明__________.

A.两小球落地速度的大小相同

B.两小球在空中运动的时间相等

C.小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同

D.两小球在空中运动时的加速度相等

(2)利用该实验装置研究a小球平抛运动的速度,从斜槽同一位置释放小球,实验得到小球运动轨迹中的三个点A、B、C,如图乙所示,图中O为坐标原点,B点在两坐标线交点,坐标,A、C点均在坐标线的中点.则a小球水平飞出时的初速度大小为v0=_________m/s；平抛小球在B点处的即时速度的大小vB= ______m/s.

Answer 1

【答案】（1）BCD， （2）2，2.83；

【解析】

（1）a球做平抛运动，b球做自由落体运动，两球同时落地，则运动时间相等，可知a球在竖直方向上的分运动为自由落体运动。
（2）通过图象知，AB、BC的水平位移相等，则运动的时间间隔相等，根据竖直方向上在相等时间内的位移之差是一恒量，求出时间间隔，再根据水平方向上匀速直线运动求出平抛运动的初速度。求出AC段竖直方向上的平均速度，该平均速度等于B点竖直方向上的瞬时速度，根据平行四边形定则求出B点的瞬时速度。

（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，知运动时间相等，a球在竖直方向上的分运动与b小球的运动相同。两小球在空中运动时的加速度相等；故选BCD。
（2）A点的横坐标为20cm，纵坐标为5cm，C点的横坐标为60cm，纵坐标为45cm。根据△y=gT2得，

则平抛运动的初速度

B点竖直方向上的分速度

则B点的瞬时速度：