Question

如圖5所示是研究小球的平拋運動時拍攝的閃光照片的一部分，其背景是邊長為5 cm的小方格，重力加速度g取10 m/s².由此可知：閃光頻率為_______ Hz；小球拋出時的初速度大小為__________ m/s；從拋出到C點，小球速度的改變量為_______ m/s.?

圖5

Answer 1

10　   2.5   　4?

解析：從閃光照片可知，A、B、C三點在水平方向上的位移Δx=5×0.5 m=0.25 m 相同，所以A到B與B到C的時間相等(設為Δt).根據水平方向的勻速直線運動得：?

Δx=v₀Δt                                                                               ①?

在豎直方向上的位移之差為：Δy_BC-Δy_AB=7×0.05 m-5×0.05 m=0.1 m.

根據豎直方向的自由落體運動得：?

Δy_BC-Δy_AB=gΔt²                                                                                                                                       ②?

由①②兩式解得：?Δt=0.1 s；v₀=2.5 m/s?

閃光頻率為：

根據勻變速直線運動的規律可得B點的豎直方向速度：

從拋出到B點的時間為：?

從拋出到C點的時間為：?

t_c=t_b+Δt=0.3 s+0.1 s=0.4 s?

從拋出到C點，小球速度的改變只在豎直方向上，所以Δv=gt_c=4 m/s.