Question

一物體自某高度處沿水平方向被拋出，在物體運動過程中用閃光照相機拍照，得到的閃光照片如圖5-3-5所示.若繪圖紙上每個方格邊長為5 cm，取g=10 m/s²，求物體拋出時的速度v₀及照相機的閃光頻率f.

圖5-3-5

Answer 1

解析：本題出示平拋運動物體的閃光照片，突出地考查了學生的觀察能力、綜合分析能力以及根據圖表獲取信息的能力.解題的關鍵是能否據圖片信息推理判斷A點是否為拋出點.若A點為拋出點，則由平拋運動規律知，物體在相鄰的相等時間T內的豎直位移之比應為1∶3∶5∶……

由圖看出，A與B、B與C間的水平距離相等，Δx=3×5×10^-2?m=1.5×10^-1 m

說明物體從A到B及從B到C所用的時間相同，即為照相機的閃光周期，設為T；從圖上還可以看出，從A到B、從B到C在相鄰的、相等的時間T內豎直位移之比為3∶5，說明A點并非拋出點，小球在豎直方向從A點開始做初速度不為零、加速度為g的勻加速直線運動.應用勻變速直線運動的判別式Δs=AT²（其中，Δs=2×5×10^-2 m=0.1 m，A=g=10 m/s²）

可以求得閃光周期為：s=0.1 s.

閃光頻率（即每秒閃光照相的次數）為：=10 s^-1=10 Hz.

由于平拋物體在水平方向上做勻速運動，因此拋出時的速度為：.