Question

4．在研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，用頻閃照相機(jī)對(duì)正在做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，如圖是所得照片的一部分．已知如圖照片背景是每格邊長(zhǎng)為5cm的正方形格子．由圖可知：
（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度V₀=2.5 m/s；
（2）頻閃照相機(jī)的閃光頻率f=10Hz，
（3）小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度為V_A=$\frac{\sqrt{41}}{2}$m/s．

Answer 1

分析 （1、2）平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是勻變速運(yùn)動(dòng)，由BC和AB之間的距離差可以求出時(shí)間間隔，也就是閃光周期，根據(jù)f=$\frac{1}{T}$求解頻率，根據(jù)水平方向上是勻速直線運(yùn)動(dòng)求解初速度；
（3）根據(jù)豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出A點(diǎn)豎直方向上的分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出A點(diǎn)的速度．

解答 解：（1、2）在豎直方向有：△h=gT²，
代入數(shù)據(jù)解得：T=$\sqrt{\frac{△h}{g}}=\sqrt{\frac{（5-3）×0.05}{10}}=0.1s$，
水平方向做運(yùn)動(dòng)直線運(yùn)動(dòng)，則初速度${v}_{0}=\frac{x}{T}=\frac{5×0.05}{0.1}=2.5m/s$
頻閃照相機(jī)的閃光頻率f=$\frac{1}{T}=10Hz$
（3）A點(diǎn)豎直方向上的分速度${v}_{Ay}=\frac{8L}{2T}=\frac{8×0.05}{0.2}=2m/s$，
則A點(diǎn)的速度${v}_{A}=\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{Ay}}^{2}}=\frac{\sqrt{41}}{2}m/s$
故答案為：（1）2.5； （2）10； （3）$\frac{\sqrt{41}}{2}$

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵掌握平拋運(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)公式和推論靈活求解．