Question

【題目】如圖，點光源位于S點，緊靠著點光源的正前方有一個小球A，光照射A球時在豎直屏幕上形成影子P，現打開高速數碼相機，同時將小球向著垂直于屏幕的方向水平拋出，小球的影像P在屏幕上移動情況即被數碼相機用連拍功能攝下來，該高速數碼相機每秒拍攝10次，空氣阻力忽略不計．

（1）小球在空中運動過程中，水平方向做______ 運動，豎直方向做______ 運動．

（2）小球的影像P在屏幕上移動情況應當是圖乙中的______ （選填“a”或“b”）．

（3）已知圖甲中點光源S與屏幕間的距離L=1.0m，根據圖乙中的相關數據，可知小球A水平拋出的初速度為______ m/s．（g=9.8m/s2，結果保留兩位有效數字）

Answer 1

【答案】 勻速直線 自由落體 b 4.9

【解析】（1）小球在空中運動過程中，水平方向上做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動．

（2）設經過時間t照相機拍攝一次，從拋出開始經時間t后到達C點，經時間2t后經過B點，如圖所示：

根據幾何關系有： …①，②，水平方向做勻速運動，所以③，豎直方向做自由落體運動，所以④，由①②③④得，即，所以小球的影像P在屏上移動情況應當是等間距的，故選b．

（3）由圖可知，PQ=0.1m，AP=1.0m， ，根據幾何關系得，解得 小球A水平拋出的初速度．