Question

【題目】如圖甲所示是某種“研究平拋運動”的實驗裝置:

(1)當a小球從斜槽未端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H,此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球,最終兩小球同時落地,該實驗結果可表明__________.

A.兩小球落地速度的大小相同

B.兩小球在空中運動的時間相等

C.小球在豎直方向的分運動與b小球的運動相同

D.兩小球在空中運動時的加速度相等

(2)利用該實驗裝置研究a小球平拋運動的速度,從斜槽同一位置釋放小球,實驗得到小球運動軌跡中的三個點A、B、C,如圖乙所示,圖中O為坐標原點,B點在兩坐標線交點,坐標,A、C點均在坐標線的中點.則a小球水平飛出時的初速度大小為v0=_________m/s；平拋小球在B點處的即時速度的大小vB= ______m/s.

Answer 1

【答案】（1）BCD， （2）2，2.83；

【解析】

（1）a球做平拋運動，b球做自由落體運動，兩球同時落地，則運動時間相等，可知a球在豎直方向上的分運動為自由落體運動。
（2）通過圖象知，AB、BC的水平位移相等，則運動的時間間隔相等，根據豎直方向上在相等時間內的位移之差是一恒量，求出時間間隔，再根據水平方向上勻速直線運動求出平拋運動的初速度。求出AC段豎直方向上的平均速度，該平均速度等于B點豎直方向上的瞬時速度，根據平行四邊形定則求出B點的瞬時速度。

（1）當a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時落地，知運動時間相等，a球在豎直方向上的分運動與b小球的運動相同。兩小球在空中運動時的加速度相等；故選BCD。
（2）A點的橫坐標為20cm，縱坐標為5cm，C點的橫坐標為60cm，縱坐標為45cm。根據△y=gT2得，

則平拋運動的初速度

B點豎直方向上的分速度

則B點的瞬時速度：