Question

學(xué)習(xí)了光的直線傳播規(guī)律的有關(guān)知識(shí)后，某同學(xué)設(shè)計(jì)出一個(gè)“測(cè)定物體平拋運(yùn)動(dòng)的初速度”的實(shí)驗(yàn)方法。如圖所示，豎直毛玻璃屏前有一固定頻閃點(diǎn)光源O，閃光頻率為f=30Hz，從這點(diǎn)光源O處水平拋出一小球，打開(kāi)頻閃燈，在毛玻璃屏上有小球的投影點(diǎn)，我們?cè)诿�玻璃屏的右邊用照相機(jī)多次曝光的方法拍攝小球在豎直毛玻璃屏上的投影照片。已知點(diǎn)光源離開(kāi)豎直毛玻璃屏的距離為L=1.2m，兩個(gè)相鄰的小球的投影點(diǎn)間的實(shí)際距離為Δh=5cm，則：（1）利用所學(xué)的物理和數(shù)學(xué)知識(shí)證明小球在毛玻璃屏上的影子作勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）求出小球作平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小。

Answer 1

(1) 作勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為： (2)4m/s

解析:

（1）從小球拋出經(jīng)過(guò)時(shí)間t,小球水平方向運(yùn)動(dòng)的距離為x=v₀t（1分）；豎直方向運(yùn)動(dòng)的距離為（1分），設(shè)光源到墻壁的距離為L，小球的影子在豎直墻壁上發(fā)生的位移為S，則根據(jù)平面幾何知識(shí)可得：（2分）

結(jié)果表明小球在豎直墻壁上的影子作勻速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小為：（2分）

（2）另一方面，根據(jù)閃光照片知：（2分）

所以：（2分）