题目内容

11．（1）为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图1所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落．关于该实验，下列说法中正确的有BC
A．两球的质量应相等    
B．两球应同时落地
C．应改变装置的高度，多次实验
D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
（2）如图2为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：
①闪光频率是10Hz；
②小球运动中水平分速度的大小是1.5m/s；
③小球经过B点的速度大小是2.5m/s．

分析 （1）本题图源自课本中的演示实验，通过该装置可以判断两球同时落地，可以验证做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；
（2）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．根据时间间隔和水平位移求出初速度．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点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度．

解答 解：（1）根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，A做平抛运动，B做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，不需要两球质量相等，要多次实验，观察现象，则应改变装置的高度，多次实验，故BC正确．
（2）：①根据△y=2L=gT2得，相等的时间间隔T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.05}{10}}$s=0.1s，
则闪光的频率f=$\frac{1}{T}$=10Hz．
②小球平抛运动的水平分速度vx=$\frac{3L}{T}$=$\frac{3×0.05}{0.1}$m/s=1.5m/s．
③经过B点时竖直分速度vyB=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{8×0.05}{0.2}$m/s=2m/s，
则B点的速度vB=$\sqrt{{v}_{x}^{2}+{v}_{yB}^{2}}$=$\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}$ m/s=2.5m/s．
故答案为：（1）BC；
（2）①10；②1.5；③2.5．

点评 本题比较简单，重点考察了平抛运动特点，平抛是高中所学的一种重要运动形式，要重点加强；
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，难度不大．

练习册系列答案
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