题目内容

在研究平抛运动的实验中,用一张有小方格的纸记录了小球的运动轨迹,小方格的边长L=1.25cm,图中的abc三点是小球运动轨迹上的几个位置.(1)求小球的初速度v0;(2)标出小球抛出点的位置O;(3)求小球运动到位置b时的速度(g取10m/s2).

答案:见详解
解析:

(1)水平方向ab两点和bc两点间距相等,说明abc为等时间隔点.设时间间隔为T,在竖直方向用连续相等时间内的位移差等于gT2的结论:ybc-yab=gT2,得T= =0.05s.水平方向用位移公式:3L=v0T,代入数值解得:v0=0.75m/s.

  (2)竖直方向小球做自由落体运动,从抛出点计时,小球在连续相等时间内的位移比是1∶3∶5∶……;由于yabybc=3∶5,故抛出点的位置在a点上方一小格,左方3小格处的O点,如下图所示.

  (3)在图中,小球在b处的水平分速度vbx=v0=0.75m/s,竖直分速度vby=g×2T=10×0.1m/s=1m/s,所以vb==1.25m/s.其方向:=53°,即小球在b处速度大小为1.25m/s,方向与水平方向成53°角斜向下.


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