在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则(1)小球平抛的初速度的计算

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 平抛运动/2022-09-19 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则

(1)小球平抛的初速度的计算式为V0=_____________(用L、g表示),其值是________
(2)小球经过b速度的计算式为Vb=_____________

(用L、g表示),其值是________
(3)小球开始做平抛运动的位置坐标为:x=___________cm    y=___________cm

◎ 答案

(1),1m/s, (2) ,1.25m/s,  (3)-2.5,-0.31

◎ 解析

分析:平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动.从小方格的纸记录轨迹可看出,从a→b→c→d的水平位移一样,都为2L,说明各段的时间相等,设为T,可知2L=v0T,由运动的等时性,T由竖直方向运动求出,从a→b→c→d的竖直位移依次相差L,由匀变速直线运动的规律得L=gT2,联立可求出初速度v0.再有中间时刻的瞬时速度等于这段
时间的平均速度规律求出b的竖直速度vby,然后运用运动的合成求出b的速度vb
利用vby=vay+gT和vay=gt求出从抛出到a点的时间t,这样可求出从抛出到a点的水平位移x=v0t和竖直位移y=gt2,那么就可以求出小球开始做平抛运动的位置坐标(x,y分别在x轴、y轴的负半轴,应为负值.).
解答:解:(1)、从小方格的纸记录轨迹可看出从a→b→c→d的水平位移一样,都为2L,说明各段的时间相等,设为T,可知:  2L=v0T,分析a→b→c→d的竖直位移依次相差L,由匀变速直线运动的规律得:L=gT2,联立可求出初速度v0=2,代入数值得v0=2×m/s=1.0m/s.
(2)、由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度得b的竖直速度vby==
运用运动的合成求出b的速度:vb=
代入数值得:vb=m/s=1.25m/s.
(3)b点的竖直方向速度:vby=vay+gT,
∴vay=vby-gT=m/s=0.25m/s,又vay=gt,∴从抛出到a点的时间t=s=0.025s,因此从抛出到a点的水平位移x=v0t=1.0×0.025 m=0.025m=2.5cm,
竖直位移y=gt2=×10×(0.025)2m=0.003125m=0.3125cm,
那么小球开始做平抛运动的位置坐标(-2.5cm,-0.3125cm).
故答案:(1)2,1m/s;(2),1.25m/s;(3)-2.5cm,-0.3125cm
点评:平抛运动分解为:水平方向的匀速直线运动,竖直方向的自由落体运动.分析小球水平方向和竖直方向的运动特点,充分利用匀变速直线运动的规律结合运动的合成来求解,所求的坐标为负值.

◎ 知识点

    专家分析,试题“在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=2.5cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则(1)小球平抛的初速度的计算…”主要考查了你对  【平抛运动】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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