Question

5．某物理興趣小組在探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)時(shí)，將小球做平拋運(yùn)動(dòng)，用頻閃照相機(jī)對(duì)準(zhǔn)方格背景照相，拍攝到了如圖所示的照片，圖中方格的邊長為2.5cm，如果取g=10m/s²，那么：
（1）若以拍攝的第一點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平向右和豎直向下為正方向，則沒有被拍攝到的小球位置坐標(biāo)為（15，15）（注：坐標(biāo)單位為：cm）．
（2）頻閃照相機(jī)每隔0.05秒拍攝一張照片；
（3）小球運(yùn)動(dòng)的水平分速度為1m/s；
（4）小球經(jīng)過圖中的第2點(diǎn)時(shí)速度的大小為1.25m/s．

Answer 1

分析 根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是一恒量求出相等的時(shí)間間隔，結(jié)合水平位移和時(shí)間間隔求出水平分速度．
根據(jù)豎直方向上某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求出第2點(diǎn)的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出第2點(diǎn)的速度．
根據(jù)第2點(diǎn)到?jīng)]被拍攝到點(diǎn)的水平位移和豎直位移求出沒有被拍攝到的小球位置的坐標(biāo)．

解答 解：（2）在豎直方向上，根據(jù)△y=L=gT²得，$T=\sqrt{\frac{L}{g}}=\sqrt{\frac{2.5×1{0}^{-2}}{10}}s=0.05s$，可知頻閃照相機(jī)每隔0.05s拍攝一張照片．
（3）小球運(yùn)動(dòng)的水平分速度${v}_{x}=\frac{2L}{T}=\frac{2×2.5×1{0}^{-2}}{0.05}m/s$=1m/s．
（4）小球經(jīng)過第2點(diǎn)的豎直分速度${v}_{y2}=\frac{3L}{2T}=\frac{3×2.5×1{0}^{-2}}{0.1}m/s=0.75m/s$，根據(jù)平行四邊形定則知，小球經(jīng)過第2點(diǎn)的速度${v}_{2}=\sqrt{{{v}_{x}}^{2}+{{v}_{y2}}^{2}}$=$\sqrt{1+0.7{5}^{2}}m/s=1.25m/s$．
（1）第2點(diǎn)到?jīng)]被拍攝到的點(diǎn)的水平位移x₁=v₀t₁=1×0.1m=0.1m=10cm，則沒有被拍攝到的小球位置的橫坐標(biāo)x=10+5cm=15cm，
第2點(diǎn)到?jīng)]被拍攝到的點(diǎn)的豎直位移${y}_{1}={v}_{y2}{t}_{1}+\frac{1}{2}g{{t}_{1}}^{2}$=$0.75×0.1+\frac{1}{2}×10×0.01m=0.125m=12.5cm$，則沒有被拍攝到的小球位置的縱坐標(biāo)y=12.5cm+2.5cm=15cm．
故答案為：（1）（15，15），（2）0.05，（3）1，（4）1.25．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和推論靈活求解．