Question

12．某班某同学为了更精确描绘出物体做平抛运动的轨迹，使用闪光照相机拍摄小球在空中的位置，如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8mm（如果取g=10m/s²，计算结果保留两位有效数字），那么：
（1）照相机的闪光频率是25Hz
（2）小球运动中水平分速度的大小是0.6m/s
（3）小球经过B点时的速度大小是1m/s．

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，结合竖直方向相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，通过水平位移和时间间隔求出平抛运动的初速度．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B点竖直方向上的分速度，根据速度的合成原则求出B点速度．

解答 解：（1）根据△y=gT²得：
T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.016}{10}}$=0.04s，
频率为：f=$\frac{1}{T}$=$\frac{1}{0.04}$=25Hz；
（2）小球运动中水平分速度为：
v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{3L}{T}$=$\frac{0.024}{0.04}$=0.6m/s．
（3）B点竖直方向上分速度等于AC段竖直方向上的平均速度，则有：
v_y=$\frac{{y}_{AC}}{2T}$=$\frac{8L}{2T}$=$\frac{0.064}{0.08}$=0.8m/s，
则B点的速度为：
v_B=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$=$\sqrt{0．{6}^{2}+0．{8}^{2}}$=1m/s；
故答案为：（1）25；（2）0.6；（3）1．

点评 解决平抛实验问题时，要特别注意实验的注意事项．在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解，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．