题目内容
①为估测某架“傻瓜”照相机的曝光时间,实验者从某砖墙前的高处使一个石子自由落下,拍摄石子在空中的照片如图.由于石子的运动,它在照片上留下了一条模糊的径迹.已知石子从地面以上2.5m的高度下落,每块砖的平均厚度为6cm.g=10m/s2.由此可估算出石子落至A点时速度的大小为
6
6
m/s;这架照相机的曝光时间为0.02
0.02
s.(保留一位有效数字)②如图所示为一物体做平抛运动的轨迹,O点为抛出点,取水平方向为x轴,正方向与初速度方向相同;取竖直方向为y轴,正方向向下.g=10m/s2.根据图中的信息通过计算可得,该物体在2s末的速度大小是
20
| 2 |
20
m/s,方向为| 2 |
与x轴正方向夹角是45度.
与x轴正方向夹角是45度.
.分析:①求出石子离A点的竖直距离,根据位移时间公式求出石子下落到A点和B点的时间,从而求出A到B的时间,即曝光时间.根据下落点与A点的距离,通过速度位移公式求出A点的速度.
②根据等时性,结合平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律求出初速度的大小,根据速度时间公式求出2s末的竖直方向上的速度,从而根据平行四边形定则求出合速度的大小和方向.
②根据等时性,结合平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律求出初速度的大小,根据速度时间公式求出2s末的竖直方向上的速度,从而根据平行四边形定则求出合速度的大小和方向.
解答:解:①抛出点距离A点的距离为250-50cm=200cm=2m.
则石子落至A点的速度大小vA=
≈6m/s.
下落到A点所需的时间t1=
=
s=0.63s.
抛出点距离B点的距离为2.12m.
下落到B点所需的时间t2=
=
≈0.65s.
则曝光时间△t=0.65-0.63=0.02s.
②根据h=
gt2得,t=
=
s=1s
则平抛运动的初速度v0=
m/s=20m/s
2s末竖直方向上的分速度vy=gt=20m/s.
则2s末的速度v=
=20
m/s,方向与x轴正方向夹角是45度.
故答案为:①6,0.02②20
,与x轴正方向夹角是45度.
则石子落至A点的速度大小vA=
| 2gh1 |
下落到A点所需的时间t1=
|
|
抛出点距离B点的距离为2.12m.
下落到B点所需的时间t2=
|
|
则曝光时间△t=0.65-0.63=0.02s.
②根据h=
| 1 |
| 2 |
|
|
则平抛运动的初速度v0=
| 20 |
| 1 |
2s末竖直方向上的分速度vy=gt=20m/s.
则2s末的速度v=
| v02+vy2 |
| 2 |
故答案为:①6,0.02②20
| 2 |
点评:解决本题的关键掌握自由落体运动的规律和平抛运动的规律,运用运动学公式灵活求解.
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