Question

3．某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運(yùn)動(dòng)．質(zhì)量分別為m_A和m_B的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影．用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時(shí)松開B球，B球自由下落．A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處．測(cè)得m_A=0.04kg，m_B=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點(diǎn)間的距離為2.450m，則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是0.5s，A球落地時(shí)的速度大小是6.9m/s（本空答案保留2位有效數(shù)字），此實(shí)驗(yàn)還可以驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)（忽略空氣阻力，g取9.8m/s²）．

Answer 1

分析 B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)合位移時(shí)間公式求出B球落到P點(diǎn)的時(shí)間，抓住A、B兩球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，結(jié)合A球的水平位移求出A球的初速度，根據(jù)速度時(shí)間公式求出A球落地的豎直分速度，結(jié)合平行四邊形定則求出A球落地的速度．

解答 解：根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²得B球落地的時(shí)間為：t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×1.225}{9.8}}s$=0.5 s，
則A球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為：v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{2.45}{0.5}$ m/s=4.9 m/s；
A球落地時(shí)豎直方向的分速度為：v_y=gt=9.8×0.5 m/s=4.9 m/s
故A球落地時(shí)的速度大小為：v=$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}+{{v}_{y}}^{2}}=\sqrt{4．{9}^{2}+4．{9}^{2}}$m/s=6.9 m/s．
此實(shí)驗(yàn)還可以驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)．
故答案為：0.5，6.9，自由落體．

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)公式靈活求解，基礎(chǔ)題．