Question

【題目】三個同學根據不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規律”的實驗：

(1)甲同學采用如圖甲所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地，改變小錘打擊的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明_________。

(2)乙同學采用如圖乙所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調節電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度v0同時分別從軌道M、N的下端射出。實驗可觀察到的現象應是______。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現象，這說明______。

(3)丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的“小球做平拋運動”的照片。圖中每個小方格的邊長為10cm，則由圖可求得拍攝時每______s曝光一次，該小球的初速度大小為________m/s，小球運動到圖中位置2時速度大小為_______m/s(g取10m/s2)。

Answer 1

【答案】平拋運動的豎直分運動是自由落體運動 PQ兩球將相碰 平拋運動的水平分運動是勻速直線運動 0.1 2 2.5

【解析】

(1)[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；

(2)[2][3]讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度．小球P做平拋運動，小球Q做勻速直線運動，當兩小球相遇時則說明小球平拋運動水平方向是勻速直線運動．當同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相碰，則說明平拋運動水平方向總是勻速直線運動；

(3)[4]平拋運動可看成豎直方向自由落體運動與水平方向勻速直線運動；在豎直方向：由△h=gt2可得

[5]水平方向：由x=v0t得：

[6]位置2豎直分速度為：

根據平行四邊形定則知，位置2的速度為：