◎ 题目

三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验： （1）甲同学采用如图（1）所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______ （2）乙同学采用如图（2）所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球 P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是______．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______． （3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图（3）所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每______s曝光一次，该小球运动到图中位置2时速度大小为______m/s（g取10m/s2）．

◎ 答案

（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动； 故答案为：平抛运动在竖直方向上是自由落体运动． （2）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动． 故答案为：P，Q二球相碰； 平抛运动在水平方向上是匀速运动． （3）平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动； 在竖直方向：由△h=gt2可得            t= △h g = 0.1 10 s=0.1s   在竖直方向上由于2是1到3的中间时刻，则在竖直方向2点的速度等于1到3的平均速度．    即vy= hy t = 3×0.1 2×0.1 m/s=1.5m/s 水平方向：由x=v0t得：    v0= x t = 2×0.1 0.1 m/s=2m/s 则2点的速度是竖直方向速度与水平方向速度合成，有： v2= v 20 + v 2y = 22+1.52 m/s=2.5m/s 故答案为：0.1；2.5．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点