Question

13．在研究平抛运动的实验中，让小球从斜槽上滚下，用闪光照相的方法依次记下小球在不同时刻的位置，已知闪光照相的闪光时间间隔为0.1s．

（1）图甲是某次实验中的照片，从图中实验现象可以明显看出造成甲图的原因是斜槽末端不水平．
（2）图乙是调整后小球做平抛运动时的照片，图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s²，则：
①小球平抛的初速度v_甲=1.5m/s．
②小球过B点的速率v_B=2.5m/s．

Answer 1

分析 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，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，结合水平位移和时间求出小球的初速度．根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点竖直分速度，根据平行四边形定则求出B点的速度大小．

解答 解：（1）从图中实验现象可以明显看出造成甲图的原因是斜槽末端不水平．
（2）①据△y=2L=gT²得：T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$s=0.1s，
则小球平抛运动的初速度为：v₀=$\frac{3L}{T}$=$\frac{3×0.05}{0.1}$m/s=1.5m/s．
②点竖直分速度为：v_yB=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{8×0.05}{0.2}$m/s=2m/s，
则小球过B点的速率为：v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{yB}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$=2.5m/s．
故答案为：（1）斜槽末端不水平；（2）1.5；2.5．

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上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．