Question

某同學采用半徑R=25cm的1/4圓弧軌道做平拋運動實驗，其部分實驗裝置示意圖如圖甲所示．實驗中，通過調整使出口末端B的切線水平后，讓小球從圓弧頂端的A點由靜止釋放．圖乙是小球做平拋運動的閃光照片，照片中的每個正方形小格的邊長代表的實際長度為4.85cm．己知閃光頻率是10Hz．則根據上述的信息可知：小球到達軌道最低點B時的速度大小v_B=

1.94

m/s，小球在D點時的豎直速度大小v_Dy=

1.94

m/s，當地的重力加速度 g=

9.7

m/s²．

Answer 1

分析：根據平拋運動的基本規律，水平方向做勻速直線運動，即可求解過B點的速度；豎直方向做勻變速直線運動，D點豎直方向的瞬時速度等于CE兩點之間豎直方向的平均速度；根據勻變速直線運動中連續相等時間內的位移差是常數，即可求解重力加速度．

解答：解：（1）水平方向：x=v₀t，其中x=4L=0.194m，t=

1

f

=0.1s，故v₀=1.94m/s．
所以v_B=v₀=1.94m/s．
（2）根據間的平均速度等于點的速度得vDy=

hCE

2t

=

(5+3)×0.0485

2×0.1

m/s=1.94m/s．
（3）小球從B點拋出后做平拋運動，t=

1

f

=0.1s．
在豎直方向上有：△h=gT²，其中△h=（5-3）×4.85=9.70cm，代入求得：g=

△h

t2

=9.7m/s²．
故答案為：1.94  1.94   9.7

點評：要解答本題應熟練掌握實驗的目的及原理，根據實驗的原理分析實驗的數據．對于平拋運動問題，一定明確其水平和豎直方向運動特點，尤其是在豎直方向熟練應用勻變速直線運動的規律和推論解題．