Question

7．某物理興趣小組在探究平拋運動的規律實驗時，將小球做平拋運動，用頻閃照相機對準方格背景照相，拍攝到了如圖所示的照片，已知每個小方格邊長40cm，當地的重力加速度為g=10m/s²．
①若以拍攝的第一點為坐標原點，水平向右和豎直向下為正方向，則沒有被拍攝到的小球豎直位置坐標為2.40m．
②小球平拋的初速度大小為4.0m/s．
③沒有拍攝到的小球的豎直方向的速率為7.0m/s．
④從最初拋出點到4的速度改變量為8.0m/s．

Answer 1

分析 根據豎直方向上連續相等時間內的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結合水平位移和時間間隔求出小球平拋運動的初速度．結合平拋運動的規律得出沒有拍攝到的小球的位置．根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出沒有拍攝到小球的豎直方向的速率．根據運動的時間求出速度的變化量．

解答 解：①平拋運動在豎直方向上連續相等時間內的位移之差是一恒量，可知沒有拍攝到的小球豎直位移坐標y=6L=0.40×6m=2.40m．
②在豎直方向上，根據△y=gT²得，相等的時間間隔T=$\sqrt{\frac{△y}{g}}=\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{0.40}{10}}s=0.2s$，
則小球平拋運動的初速度${v}_{0}=\frac{2L}{T}=\frac{0.80}{0.2}m/s=4.0m/s$．
③根據某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度知，${v}_{y}=\frac{7L}{2T}=\frac{7×0.40}{0.4}m/s=7.0m/s$．
④從最初拋出點到4的運動時間t=4T=0.8s，則速度變化量△v=gt=10×0.8m/s=8m/s．
故答案為：①2.40，②4.0，③7.0，④8.0．

點評 解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規律，結合運動學公式和推論靈活求解，難度不大．