题目内容

9.在科技探究活动中,学习小组用频闪照相的方法研究平抛运动,得到如图所示的频闪照片,其中O、A、B分别为做平抛运动的物体在底片上的像,学习小组以O为原点,分别以水平方向和竖直方向以x轴,y轴建立直角坐标系,测得物体在水平方向和竖直方向对应的实际位移如图坐标所示,已知频闪光源的频率f=10Hz(即任意相邻的两次曝光的时间间隔T=0.1s),根据图中的数据以及题目中的已知条件,完成下列问题:(保留2位有效数字)
(1)该学习小组做此实验所在地方的重力加速度g=9.8m/s2
(2)平抛运动的物体经过A点时的速度大小v=2.1m/s.

分析 (1)平抛运动在竖直方向上是匀变速运动,根据运动学公式,结合闪光源的频率,由g=$\frac{△x}{{T}^{2}}$,即可求得重力加速度;
(2)在水平方向上是匀速直线运动,由三点在水平方向上的位移,和两点之间的时间间隔,可以求得水平速度,也就是小球的初速度,再由速度的合成,即可求解A点的速度.

解答 解:在竖直方向:△h=hAB-hOA=0.298-0.1-0.1=0.098m
所以gT2=△h=0.1m
解得:g=$\frac{0.098}{0.{1}^{2}}$=9.8m/s2.
水平方向是匀速直线运动,
v0=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.15}{0.1}$=1.5m/s;
A在竖直方向的速度大小vAy=$\frac{{h}_{OB}}{2T}$=$\frac{0.298}{0.2}$=1.49m/s;
物体运动中A点速度的大小为vA=$\sqrt{1.{5}^{2}+1.4{9}^{2}}$≈2.1m/s;
故答案为:9.8,2.1.

点评 本题不但考查了平抛运动的规律,还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律,对同学的知识要求比较高,是个考查学生能力的好题.

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