Question

11．在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的一部分轨迹，已知图中小方格的边长L=10cm，则小球平抛的初速度大小为v₀=2m/s（取g=10m/s²），小球的抛出点坐标为（0.1m，0.1875m）．

Answer 1

分析 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间隔求出小球平抛运动的初速度．根据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，结合速度时间公式求出抛出点到b点的时间，从而得出抛出点到b点的水平位移和竖直位移，得出小球抛出点的坐标．

解答 解：在竖直方向上，根据△y=L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{0.1}{10}}s=0.1s$，
则初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{0.2}{0.1}m/s=2m/s$．
b点的竖直分速度${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{0.3}{0.2}m/s=1.5m/s$，
则抛出点到b点的时间$t=\frac{{v}_{yb}}{g}=\frac{1.5}{10}s=0.15s$，
抛出点到b点的水平位移x_b=v₀t=2×0.15m=0.3m，则抛出点的横坐标x=0.4-0.3m=0.1m，
抛出点到b点的竖直位移${y}_{b}=\frac{1}{2}g{t}^{2}=\frac{1}{2}×10×0.1{5}^{2}$m=0.1125m，则抛出点的纵坐标y=0.3-0.1125m=0.1875m．
故答案为：2m/s；（0.1m，0.1875m）

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，结合运动学公式和推论灵活求解，难度中等．