Question

20．某同學(xué)在做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)得出如圖所示的小球運(yùn)動(dòng)軌跡，a、b、c三點(diǎn)的位置在運(yùn)動(dòng)軌跡上已標(biāo)出，g取10m/s²．則：
①小球平拋的初速度為2m/s；
②小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)時(shí)的速度為2.5m/s．
③小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置（即拋出點(diǎn)）坐標(biāo)為（x=-10cm，y=-1.25cm）

Answer 1

分析 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)豎直方向上△y=gT²，求出時(shí)間間隔，再根據(jù)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)求出初速度．
求出b點(diǎn)在豎直方向上的速度，即可求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和b點(diǎn)速度，從而求出此時(shí)小球水平方向和豎直方向上的位移，即可求出拋出點(diǎn)的坐標(biāo)．

解答 解：①在豎直方向上△y=gT²，得：T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.2-0.1}{10}}$=0.1s．
則小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：v₀=$\frac{x}{T}$=$\frac{0.2}{0.1}$m/s=2m/s．
②小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度為：v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{by}^{2}}$=$\sqrt{{2}^{2}+1．{5}^{2}}$=2.5m/s
③b點(diǎn)在豎直方向上的分速度為：v_by=$\frac{{y}_{ac}}{2T}$=$\frac{0.3}{0.2}$=1.5m/s，
則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t=$\frac{{v}_{by}}{g}$=$\frac{1.5}{10}$=0.15s．
水平方向上的位移為：x₁=vt=0.3m，
豎直方向上的位移為：y=$\frac{1}{2}$gt²=$\frac{1}{2}$×10×0.15²=0.1125m．
所以開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)為：x=0.2-0.3=-0.1m=-10cm，
y=0.1-0.1125=-0.0125m=-1.25cm
故答案為：①2； ②2.5； ③-10，-1.25．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．