Question

同學們根據不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規律”的實驗：
（1）甲同學采用如圖所示的裝置1，觀察到______，這說明______
（2）乙同學采用如圖所示的裝置2，直管A的作用是保持______
（3）丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到小球從水平桌面飛出后做平拋運動的幾張連續照片，然后在方格紙上畫出小球的運動軌跡如圖所示，方格坐標每邊長10cm，小球運動時分別經過O、a、b三點，g取10m/s²．則
①O點______（填是或不是）為拋出點，這是因為______
若O點不是拋出點，則拋出點的坐標為______
②閃光的頻率為f=______次/秒；小球平拋時的初速度是______ m/s

Answer 1

【答案】分析：（1）探究平拋運動的規律中，實驗（1）同時讓B球做平拋運動，A球做自由落體運動．若兩小球同時落地，則說明平拋運動豎直方向是自由落體運動．
（2）圖（2）裝置和圖（1）類似，A管的作用是讓水自由流出，演示自由落體運動．
（3）根據平拋運動特點，利用勻變速直線運動的規律可正確求解．
解答：解：（1）在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運動與自由落體運動．結果同時落地，則說明平拋運動豎直方向是自由落體運動；
故答案為：兩小球同時落地，平拋運動在豎直方向上是自由落體運動．
（2）圖中A管的作用是保持豎直方向上水能夠自由流出，演示自由落體運動．
故答案為：水在豎直方向上自由下落．
（3）①小球水平方向勻速直線運動，由于x_oa=x_ab，因此T_oa=T_ab
豎直方向自由落體運動，若O為平拋的起點，h_oa：h_ab=1：3，由于該題中，h_oa：h_ab=1：2，因此O點初速度不為零，不是平拋的起點．
根據△h=gT²，將△h=10cm帶人得：T=0.1s，
根據勻變速直線運動特點，可知a點豎直方向的速度為：

因此從拋出到a點的時間為：
因此從拋出到O點時間為：t₁=t-T=0.1s
由于t₁=T，因此拋出點到O點的水平位移為：x=L=10cm，
豎直方向位移為：
故答案為：不是，小球在O點時豎直方向速度不為零，（-10m，5m）．
②根據△h=gT²，將△h=10cm帶人得：T=0.1s，所以頻率為：．
水平方向勻速運動，所以有：．
故答案為：10，1．
點評：通過實驗探究出平拋運動處理的規律，并掌握了運動的合成與分解，同時運用運動學公式解題，本題難點是拋出點坐標的確定．