Question

4．（1）平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以概括為兩點(diǎn)：①水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)；②豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)．如圖1所示為研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，現(xiàn)把兩個(gè)小鐵球分別吸在電磁鐵C、E上，然后切斷電磁鐵C的電源，使一只小鐵球從軌道A射出，并在射出時(shí)碰到碰撞開關(guān)S，使電磁鐵E斷電釋放它吸著的小鐵球，兩鐵球同時(shí)落到地面．這個(gè)實(shí)驗(yàn)B 

A．只能說明上述規(guī)律中的第①條
B．只能說明上述規(guī)律中的第②條
C．不能說明上述規(guī)律中的任何一條
D．能同時(shí)說明上述兩條規(guī)律
（2）在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=1.6cm，若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖2中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度是0.80m/s（g=10m/s²）．小球在b點(diǎn)的速率為1.0m/s．（取二位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）吸在電磁鐵C上的小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，吸在電磁鐵E上的小球離開后做自由落體運(yùn)動(dòng)，抓住兩球同時(shí)落地可以得出豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．
（2）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出初速度．根據(jù)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出b點(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出b點(diǎn)的速率．

解答 解：（1）兩球同時(shí)落地，可知平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律相同，即平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，該實(shí)驗(yàn)不能得出平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．
（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=L=gT²得，T=$\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{0.016}{10}}s=0.04s$，則初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{2×0.016}{0.04}m/s=0.80m/s$．
b點(diǎn)的豎直分速度${v}_{yb}=\frac{3L}{2T}=\frac{0.048}{0.08}m/s=0.60m/s$，
根據(jù)平行四邊形定則知，b點(diǎn)的速率${v}_=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{yb}}^{2}}$=$\sqrt{0.36+0.64}$m/s=1.0m/s．
故答案為：（1）B，（2）0.80 m/s，1.0 m/s．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論進(jìn)行求解，難度不大．