Question

【題目】如圖甲所示是某種“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置:

(1)當(dāng)a小球從斜槽未端水平飛出時(shí)與b小球離地面的高度均為H,此瞬間電路斷開(kāi)使電磁鐵釋放b小球,最終兩小球同時(shí)落地,該實(shí)驗(yàn)結(jié)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(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等

C.小球在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與b小球的運(yùn)動(dòng)相同

D.兩小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度相等

(2)利用該實(shí)驗(yàn)裝置研究a小球平拋運(yùn)動(dòng)的速度,從斜槽同一位置釋放小球,實(shí)驗(yàn)得到小球運(yùn)動(dòng)軌跡中的三個(gè)點(diǎn)A、B、C,如圖乙所示,圖中O為坐標(biāo)原點(diǎn),B點(diǎn)在兩坐標(biāo)線交點(diǎn),坐標(biāo),A、C點(diǎn)均在坐標(biāo)線的中點(diǎn).則a小球水平飛出時(shí)的初速度大小為v0=_________m/s；平拋小球在B點(diǎn)處的即時(shí)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(yùn)動(dòng)，b球做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩球同時(shí)落地，則運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，可知a球在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)。
（2）通過(guò)圖象知，AB、BC的水平位移相等，則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間間隔相等，根據(jù)豎直方向上在相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量，求出時(shí)間間隔，再根據(jù)水平方向上勻速直線運(yùn)動(dòng)求出平拋運(yùn)動(dòng)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(diǎn)豎直方向上的瞬時(shí)速度，根據(jù)平行四邊形定則求出B點(diǎn)的瞬時(shí)速度。

（1）當(dāng)a小球從斜槽末端水平飛出時(shí)與b小球離地面的高度均為H，此瞬間電路斷開(kāi)使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時(shí)落地，知運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，a球在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)與b小球的運(yùn)動(dòng)相同。兩小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度相等；故選BCD。
（2）A點(diǎn)的橫坐標(biāo)為20cm，縱坐標(biāo)為5cm，C點(diǎn)的橫坐標(biāo)為60cm，縱坐標(biāo)為45cm。根據(jù)△y=gT2得，

則平拋運(yùn)動(dòng)的初速度

B點(diǎn)豎直方向上的分速度

則B點(diǎn)的瞬時(shí)速度：