题目内容

2.如图所示是利用闪光照相研究平抛运动的示意图.小球A由斜槽滚下,从桌边缘水平抛出,当它恰好离开桌边缘时,小球B也同时从位置1下落,闪光频率为10Hz的频闪照相拍摄的照片中B球有四个像.B球到达位置4恰好与A球相碰,此时A球距抛出点的水平距离已在图中标出,单位cm.g取10m/s2
(1)计算A球离开桌面时的速度1.5m/s.
(2)在图中先用小圆圈画出与B球2、3位置相对应的A球所在位置,并画出A球的运动轨迹.

分析 平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据高度求出运动的时间,根据水平位移求出A球的初速度.通过平抛运动的规律确定小球A的另外两个位置.

解答 解:(1)根据h=$\frac{1}{2}$gt2,解得:t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}$=0.3s,
则A球的初速度:v0=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.45}{0.3}$=1.5m/s;
(2)频闪照片的周期为0.1s,因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,在平抛运动的第个位置和第3个位置与自由落体运动的第2个位置和第3个位置在同一水平线上.根据水平方向上做匀速直线运动,知相邻两个球的水平距离x=v0T=0.15m=15cm.如图所示.
故答案为;(1)1.5m/s;(2)如图所示.

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,结合运动学公式进行求解.

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