Question

一物体自某高处沿水平方向抛出，在物体运动过程中用闪光照相机拍照，得到的闪光照片如图3-3-11所示，若绘图纸上每个方格长为5 cm，取g=10 m/s²，求物体抛出时的速度v₀及照相机的闪光频率f.

图3-3-11

Answer 1

解析：本题突破的关键是能否据图片信息推理判断A点是否为抛出点.初学者往往想当然地认为 A点就是抛出点，从而在竖直方向应用自由落体规律求时间最终导致错误结果.

由图看出，A与B、B与C的水平距离相等：

Δx=3×5×10^-2 m=1.5×10^-1 m

说明物体从A到B及从B到C所用时间相同，这即是照相机的闪光周期，设为T；从图上还可以看出，从A到B、从B到C在相邻的相等时间T内竖直位移之比为3∶5，说明A点并非抛出点（若A点为抛出点，则由平抛运动规律知，物体从A点开始在竖直方向做自由落体运动——初速度为零、加速度恒为g的匀加速直线运动，则在相邻的相等时间T内的竖直位移之比应为1∶3∶5∶…）.

小球在竖直方向从A点开始做初速度不为零、加速度为g的匀加速直线运动，应用匀变速直线运动的判别式

Δs=aT²

（这里Δs=2×5×10^-2 m=0.1 m,a=g=10 m/s²）

可以求得闪光周期为T= s=0.1 s

闪光频率（即每秒闪光照相的次数）为f==10 s^-1=10 Hz

由于平抛物体在水平方向上做匀速运动，因此抛出时的速度为v₀= m/s=1.5 m/s.