Question

在研究“平抛物体的运动”的实验中，某同学只记录了A、B、C三点，各点的坐标如图所示，则物体运动的初速度和抛出初始点的坐标为（ ）

A．1m/s，（-10cm，-5cm）
B．10m/s，（10cm，5cm）
C．10m/s，（-5cm，-10cm）
D．1m/s，（10cm，5cm）

Answer 1

【答案】分析：由图可知，物体从A→B→C的水平位移一样，因此从A到B和从B到C的时间相同，设为T，则水平方向△x=vT，从A→B→C的竖直位移依次相差△h=10cm，由匀变速直线运动的规律得△h=gT²，联立可求出初速度v，再有中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度规律求出B点的竖直速度V_By，接着用V_By=V_Ay+gT和V_Ay=gt求出从抛出到A点的时间t，这样可求出从抛出到A点的水平位移x=vt和竖直位移，那么就可以求出小球开始做平抛运动的位置坐标．
解答：解：从坐标中可看出从A→B→C的水平位移一样，都为△x=10cm，说明各段的时间相等，设为T，可知：
△x=vT，分析A→B→C的竖直位移依次相差△h=10cm，
由匀变速直线运动的规律得：△h=gT²，解得T=0.1s，
水平方向运动运动，因此有：△x=vT，带入解得：v=1m/s．
竖直方向上做自由落体运动，中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，所以有：

设从开始抛出到B点的时间为t，则有：

因此从抛出点到A的时间为：
△t=t-T=0.2s-0.1s=0.1s
因此从抛出点到A点竖直方向位移：
水平位移为：x=v△t=1m/s×0.1s=0.1m=10cm
因此抛出初始点的坐标为（-10cm，-5cm），故BCD错误，A正确．
故选A．
点评：平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动，充分利用平抛运动的规律来解决问题，尤其是熟练应用竖直方向上匀变速直线运动的特点△h=gT²，往往是解决问题的关键．