Question

7．如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動的閃光照相照片的一部分，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果取g=10m/s²，那么：
（1）照相機(jī)的閃光頻率是10Hz；
（2）小球運(yùn)動中水平分速度的大小是1.5m/s；
（3）小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小是2.5m/s；
（4）從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動的時(shí)間為0.2 s．

Answer 1

分析 （1）平拋運(yùn)動在豎直方向上是勻變速運(yùn)動，由BC和AB之間的距離差可以求出時(shí)間間隔，也就可以求出閃光頻率；
（2）在水平方向上是勻速直線運(yùn)動，由ABC三點(diǎn)在水平方向上的位移，和兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，可以求得水平速度，也就是小球的初速度；
（3）B點(diǎn)水平速度與初速度相等，再求出豎直方向的速度，求它們的合速度，就是B的速度；
（4）根據(jù)t=$\frac{{v}_{By}}{g}$求出從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動的時(shí)間．

解答 解：（1）在豎直方向上有：△h=gT²，其中△h=（5-3）×5cm=10cm=0.1m，代入求得：T=$\sqrt{\frac{0.1}{10}}$=0.1s，則頻率f=$\frac{1}{10}=10Hz$，
（2）水平方向勻速運(yùn)動，有：s=v₀t，其中s=3l=15cm=0.15m，t=T=0.1s，代入解得：v₀=$\frac{0.15}{0.1}$=1.5m/s．
（3）根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中，時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于該過程的平均速度，在B點(diǎn)有：
${v}_{By}=\frac{{h}_{AC}}{2T}=\frac{0.4}{0.2}=2m/s$
所以B點(diǎn)速度為：${v}_{B}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}=\sqrt{1．{5}^{2}+{2}^{2}}=2.5m/s$，
（4）從拋出點(diǎn)到B點(diǎn)運(yùn)動的時(shí)間t=$\frac{{v}_{By}}{g}=\frac{2}{10}=0.2s$．
故答案為：（1）10；（2）1.5；（3）2.5；（4）0.2．

點(diǎn)評 本題不但考查了平拋運(yùn)動的規(guī)律，還靈活運(yùn)用了勻速運(yùn)動和勻變速運(yùn)動的規(guī)律，對同學(xué)的知識要求比較高，是個(gè)考查學(xué)生能力的好題．