Question

一物體自某高處沿水平方向拋出，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所示，若繪圖紙上每個方格長為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．

Answer 1

答案：
解析：

　　解析：本題突破的關鍵是能否據圖片信息推理判斷A點是否為拋出點．初學者往往想當然地認為A點就是拋出點，從而在豎直方向應用自由落體規律求時間最終導致錯誤結果．

　　由圖看出，A與B、B與C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所用時間相同，這即是照相機的閃光周期，設為T；從圖上還可以看出，從A到B、從B到C在相鄰的相等時間T內豎直位移之比為3∶5，說明A點并非拋出點(若A點為拋出點，則由平拋運動規律知，物體從A點開始在豎直方向做自由落體運動——初速度為零、加速度恒為g的勻加速直線運動，則在相鄰的相等時間T內的豎直位移之比應為1∶3∶5∶…)．

　　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

　　(這里Δs＝2×5×10^－2 m＝0.1 m，a＝g＝10 m/s²)

　　可以求得閃光周期為T＝s＝0.1 s

　　閃光頻率(即每秒閃光照相的次數)為f＝＝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v₀＝m/s＝1.5 m/s．