Question

7．以下是幾位同學對平拋運動的規律的探究，根據要求回答問題

（1）A同學設計了如圖甲所示的實驗來研究平拋運動．兩球置于同一高度，用力快速擊打右側擋板后，他觀察到兩球同時落地，這說明平拋運動在豎直方向上的分運動為自由落體運動．
（2）B同學設計了如圖乙所示的實驗來研究平拋運動．軌道1安置在軌道2的正上方，兩軌道的槽口均水平，且在同一豎直線上，滑道2與光滑水平板平滑連接．將兩個質量相等的小鋼球從斜面的同一高度處（相對各自槽口）由靜止同時釋放，他觀察到兩球相遇，這說明平拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動．
（3）C同學利用頻閃照相的方法，獲取了做平拋運動小球的部分照片，如圖丙所示．圖中背景是邊長為1.8cm的正方形小方格，a、b、c是攝下的三個小球位置，則閃光的時間間隔為0.06s．小球拋出的初速度大小為0.9m/s．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）實驗中，A自由下落，A、B兩球同時落地，只能說明平拋運動在豎直方向上是自由落體運動．
（2）兩鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，球1離開斜面后做勻速直線運動，球2做平拋運動，如觀察到球1與球2水平方向相同時間內通過相同位移相等，說明球2的平拋運動在水平方向上是勻速直線運動．
（3）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求出初速度．

解答 解：（1）左球做自由落體運動，兩球同時落地，只能說明平拋運動在豎直方向上是自由落體運動．
（2）兩鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，球2離開斜面后做勻速直線運動，球1做平拋運動，水平方向速度相同，觀察到的現象是球2落到光滑水平板上并擊中球1，說明平拋運動在水平方向上是勻速直線運動．
（3）豎直方向上：根據△y=2L=gT²得：T=$\sqrt{\frac{2L}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.018}{10}}$=0.06s，
則小球拋出的初速度為：v₀=$\frac{3L}{T}$=$\frac{3×0.018}{0.06}$=0.9m/s．
故答案為：（1）平拋運動在豎直方向上的分運動為自由落體運動；
（2）平拋運動在水平方向上的分運動為勻速直線運動；（3）0.06；0.9．

點評 本題研究平拋運動在水平方向和豎直方向兩個方向分運動的情況，采用比較法，考查對實驗原理和方法的理解能力．