题目内容
【题目】如图,点光源位于S点,紧靠着点光源的正前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P,现打开高速数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能摄下来,该高速数码相机每秒拍摄10次,空气阻力忽略不计.
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(1)小球在空中运动过程中,水平方向做______ 运动,竖直方向做______ 运动.
(2)小球的影像P在屏幕上移动情况应当是图乙中的______ (选填“a”或“b”).
(3)已知图甲中点光源S与屏幕间的距离L=1.0m,根据图乙中的相关数据,可知小球A水平抛出的初速度为______ m/s.(g=9.8m/s2,结果保留两位有效数字)
【答案】 匀速直线 自由落体 b 4.9
【解析】(1)小球在空中运动过程中,水平方向上做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.
(2)设经过时间t照相机拍摄一次,从抛出开始经时间t后到达C点,经时间2t后经过B点,如图所示:
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根据几何关系有:
…①,
②,水平方向做匀速运动,所以
③,竖直方向做自由落体运动,所以
④,由①②③④得
,即
,所以小球的影像P在屏上移动情况应当是等间距的,故选b.
(3)由图可知,PQ=0.1m,AP=1.0m,
,根据几何关系得
,解得
小球A水平抛出的初速度
.
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