Question

學習了光的直線傳播規(guī)律的有關知識后，某同學設計出一個“測定物體平拋運動的初速度”的實驗方法。如圖所示，豎直毛玻璃屏前有一固定頻閃點光源O，閃光頻率為f=30Hz，從這點光源O處水平拋出一小球，打開頻閃燈，在毛玻璃屏上有小球的投影點，我們在毛玻璃屏的右邊用照相機多次曝光的方法拍攝小球在豎直毛玻璃屏上的投影照片。已知點光源離開豎直毛玻璃屏的距離為L=1.2m，兩個相鄰的小球的投影點間的實際距離為Δh=5cm，則：（1）利用所學的物理和數(shù)學知識證明小球在毛玻璃屏上的影子作勻速直線運動；（2）求出小球作平拋運動的初速度大小。

Answer 1

(1)作勻速直線運動，速度大小為： (2)4m/s

（1）從小球拋出經(jīng)過時間t,小球水平方向運動的距離為x=v₀t（1分）；豎直方向運動的距離為（1分），設光源到墻壁的距離為L，小球的影子在豎直墻壁上發(fā)生的位移為S，則根據(jù)平面幾何知識可得：（2分）
結果表明小球在豎直墻壁上的影子作勻速直線運動，速度大小為：（2分）
（2）另一方面，根據(jù)閃光照片知：（2分）
所以：（2分）