Question

在“研究平抛运动”的实验中，为了得到平抛运动的轨迹，可以采用描迹法，也可以采用拍摄闪光照片的方法．如果采用拍摄闪光照片的方法，得到的闪光照片示意图如图所示，照片与实际大小相比缩小到1/10．对照片中小球的位置进行测量，可得1与4闪光点竖直距离为1.5cm，4与7闪光点竖直距离为2.5cm，各闪光点之间水平距离均为0.5cm．则小球抛出时的速度大小为

 

m/s；抛出点距闪光点1的实际水平距离为

 

cm，实际竖直距离为

 

cm．（不计空气阻力，g取10m/s²）

Answer 1

分析：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，结合竖直方向上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抛出时的初速度．根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出4点的竖直分速度，从而求出抛出点到达4点的时间，从而得出水平距离和竖直距离．

解答：解：设1、4和4、7点间的时间间隔为T．
根据△y=gT²得，T=

△y g

=

10×(2.5-1.5)×0.01 10

s=0.1s．
则平抛运动的初速度v0=

x

T

=

10×3×0.5×0.01

0.1

m/s=1.5m/s．
4闪光点的竖直分速度vy4=

y1+y2

2T

=

0.04×10

0.2

m/s=2m/s．
则抛出点到闪光点4的时间t=

vy4

g

=0.2s．
则抛出点到达闪光点1的时间为0.1s．
则x=v₀t=1.5×0.1m=0.15m=15cm．
y=

1

2

gt2=

1

2

×10×0.01m=0.05m=5cm．
故答案为：1.5，15，5．

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．