Question

在研究“平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)只記錄了A、B、C三點(diǎn)，各點(diǎn)的坐標(biāo)如圖所示，則物體運(yùn)動(dòng)的初速度和拋出初始點(diǎn)的坐標(biāo)為（　�。�

A．1m/s，（-10cm，-5cm）

B．10m/s，（10cm，5cm）

C．10m/s，（-5cm，-10cm）

D．1m/s，（10cm，5cm）

Answer 1

分析：由圖可知，物體從A→B→C的水平位移一樣，因此從A到B和從B到C的時(shí)間相同，設(shè)為T，則水平方向△x=v₀T，從A→B→C的豎直位移依次相差△h=10cm，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得△h=gT²，聯(lián)立可求出初速度v₀，再有中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度規(guī)律求出B點(diǎn)的豎直速度V_By，接著用V_By=V_Ay+gT和V_Ay=gt求出從拋出到A點(diǎn)的時(shí)間t，這樣可求出從拋出到A點(diǎn)的水平位移x=v₀t和豎直位移y=

1

2

gt2，那么就可以求出小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)．

解答：解：從坐標(biāo)中可看出從A→B→C的水平位移一樣，都為△x=10cm，說明各段的時(shí)間相等，設(shè)為T，可知：
△x=v₀T，分析A→B→C的豎直位移依次相差△h=10cm，
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：△h=gT²，解得T=0.1s，
水平方向運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，因此有：△x=v₀T，帶入解得：v₀=1m/s．
豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度，所以有：
vBy=

hAC

2T

=

40cm

2×0.1

=2m/s
設(shè)從開始拋出到B點(diǎn)的時(shí)間為t，則有：
t=

vBy

g

=

2m/s

10m/s2

=0.2s
因此從拋出點(diǎn)到A的時(shí)間為：
△t=t-T=0.2s-0.1s=0.1s
因此從拋出點(diǎn)到A點(diǎn)豎直方向位移：y=

1

2

g(△t)2=10cm
水平位移為：x=v₀△t=1m/s×0.1s=0.1m=10cm
因此拋出初始點(diǎn)的坐標(biāo)為（-10cm，-5cm），故BCD錯(cuò)誤，A正確．
故選A．

點(diǎn)評(píng)：平拋運(yùn)動(dòng)分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，充分利用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來解決問題，尤其是熟練應(yīng)用豎直方向上勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)△h=gT²，往往是解決問題的關(guān)鍵．