Question

19．如圖1所示，兩個完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，在它們相同位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷電后，兩個小球同時開始運動．離開圓弧軌道后，A球做平拋運動，B球進入一個光滑的水平軌道，則：
（1）B球進入水平軌道后將做勻速運動；改變A軌道的高度，多次重復(fù)上述實驗過程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是A球的水平分運動是勻速直線運動
（2）用頻閃照相機對準方格背景照相，拍攝到了如圖2所示的照片，已知每個小方格邊長10cm，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度為g=10m/s²．
①若以拍攝的第一點為坐標原點，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為（60cm，60cm）     
②小球平拋的初速度大小為3.35m/s．

Answer 1

分析 （1）實驗中，小球A做平拋運動，B球做勻速運動，若兩小球相碰，則說明平拋運動水平方向是勻速運動．
（2）①根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量求出第4個點的縱坐標，結(jié)合水平方向上做勻速直線運動得出第4個點的橫坐標．
②根據(jù)平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動，或者根據(jù)平拋過程中機械能守恒正確解答．

解答 解：（1）讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度．小球A做平拋運動，小球B做勻速直線運動，當(dāng)兩小球相遇時則說明小球平拋運動水平方向是勻速直線運動．當(dāng)同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相碰，則說明平拋運動水平方向總是勻速直線運動．
（2）①因為豎直方向上連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之差是一恒量，可知3、4兩點的豎直距離為3格，則第4個點的縱坐標為60cm，水平方向上相等時間內(nèi)位移相等，可知第4個點的橫坐標為60cm．物體平拋運動因此有：
豎直方向：h=9L=$\frac{1}{2}$gt²，v_y=gt
水平方向：9L=v₀t
A到達p點的速度為：v=$\sqrt{{{v}_{0}}^{2}{{+v}_{y}}^{2}}$
將L=5cm=0.05m代入，解得：v=3.35m/s
故答案為：（1）勻速直線，A球的水平分運動是勻速直線運動（2）（60cm，60cm）；3.35m/s

點評 本題考查平拋運動的規(guī)律，解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結(jié)合運動學(xué)公式和推論靈活求解．