Question

9．在：“探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）甲同學(xué)采用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置．當(dāng)金屬錘D打擊金屬片時(shí)，A球就水平飛出，B球同時(shí)豎直下落，兩球同時(shí)落到地面．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明A球C（填寫選項(xiàng)代號(hào)）．
A．水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)         B．水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)
C．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)         D．豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)
（2）乙同學(xué)采用如圖2所示的裝置．兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球 P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；調(diào)節(jié)好實(shí)驗(yàn)儀器后，切斷電源，使小鐵球P、Q以相同的初速度v₀同時(shí)分別從軌道M、N的下端射出．實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是P、Q二球相碰，僅僅改變弧形軌道M的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（3）丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖3所示的“小球做平拋運(yùn)動(dòng)”的照片．圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為10cm如果得拍攝時(shí)每0.1s曝光一次，該小球平拋的初速度大小為2m/s（g取10m/s²）．

Answer 1

分析 平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．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)間間隔求出初速度大�。�

解答 解：（1）在打擊金屬片時(shí)，兩小球同時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)．結(jié)果同時(shí)落地，則說明平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，故ABD錯(cuò)誤，C正確．
故選：C．
（2）平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，P球從M點(diǎn)平拋，而Q球從N點(diǎn)在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，二者運(yùn)動(dòng)軌跡雖然不同，但是水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，因此P球會(huì)砸中Q球；僅僅改變弧形軌道M的高度，只是影響P球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，但是P、Q兩球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是相同的，因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同，應(yīng)這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（3）在豎直方向上有：△h=gT²，
其中△h=L=10cm=0.10m，
代入求得：T=$\sqrt{\frac{△h}{g}}$=$\sqrt{\frac{0.10}{10}}$=0.1s
水平方向：x=v₀t，其中x=2L=20cm=0.2m，t=T=0.1s
v₀=$\frac{x}{T}=\frac{0.2m}{0.1s}$=2m/s
故答案為：（1）C；（2）P、Q二球相碰，平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上是勻速運(yùn)動(dòng)；（3）2．

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，難度不大．