Question

18．如圖所示，是利用閃光照相研究平拋運動的示意圖．小球A由斜槽滾下，從桌邊緣水平拋出，當它恰好離開桌邊緣時，小球B也同時下落，閃光頻率為10Hz（每秒拍照10次）的閃光器拍攝的照片中B球有四個像1、2、3、4，間距分別為5cm、15cm、25cm．像間距離已在圖中標出，單位為cm，如圖所示，兩球恰在位置4相碰．（取g=10m/s²）
①計算A球離開桌面時的速度1m/s
②計算B球到達位置4時的速度3m/s．

Answer 1

分析 平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)高度求出運動的時間，根據(jù)水平位移求出A球的初速度；
通過自由落體運動速度與時間關(guān)系，即可求解．

解答 解：①因為A球在豎直方向上做自由落體運動，
根據(jù)△y=gT²得，
T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.15-0.05}{10}}$s=0.1s
則A球從離開桌面到和B球碰撞時經(jīng)過的時間為t=3T=0.3s．
根據(jù)平拋運動水平方向做勻速運動得：
v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.3}{0.3}$=1m/s
②球B到達位置4時，速度大小為v_y=gt=10×0.3=3m/s；
故答案為：①1；②3．

點評 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學公式進行求解．