Question

20．某同学利用图1所示装置做“研究平抛运动”的实验，根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹，但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分，剩余部分如图2所示．图2中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10m，P₁、P₂和P₃是轨迹图线上的3个点，P₁和P₂、P₂和P₃之间的水平距离相等．完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s²）
（1）设P₁、P₂和P₃的横坐标分别为x₁、x₂和x₃，纵坐标分别为y₁、y₂和y₃．从图2中可读出|y₁-y₂|=0.60m，|y₂-y₃|=1.00m，|x₁-x₂|=0.60m（保留两位小数）．
（2）若已知抛出后小球在水平方向上做匀速运动．利用（1）中读取的数据，求出小球从P₁运动到P₂所用的时间为0.20s，小球抛出后的水平速度为3.0m/s．（保留两位有效数字）

Answer 1

分析 据竖直方向运动特点△h=gt²，求出物体运动时间，然后利用水平方向运动特点即可求出平抛的初速度（水平速度）．

解答 解：（1）根据图（2）可解得：|y₁-y₂|=6×0.10m=0.60m，|y₂-y₃|=10×0.10m=1.00m，|x₁-x₂|=6×0.10m=0.60m．
（2）小球经过P₁、P₂、和P₃之间的时间相等，在竖直方向有：h₁=0.60m，h₂=1.00m
连续相等时间内的位移差为常数：△h=gt²，
水平方向匀速运动：x=v₀t
其中△h=1.00-0.60=0.40m，x=0.60m，代入数据解得：t=0.20s，v₀=3.0m/s
故答案为：（1）0.60；1.00；0.60（2）0.20；3.0

点评 本题主要考察了平抛运动规律的理解和应用，尤其是有关匀变速直线运动规律以及推论的应用，是一道考查能力的好题目．