Question

5．某物理興趣小組在探究平拋運動的規(guī)律實驗時，將小球做平拋運動，用頻閃照相機對準方格背景照相，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（15，15）（注：坐標單位為：cm）．
（2）頻閃照相機每隔0.05秒拍攝一張照片；
（3）小球運動的水平分速度為1m/s；
（4）小球經過圖中的第2點時速度的大小為1.25m/s．

Answer 1

分析 根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時間內的位移之差是一恒量求出相等的時間間隔，結合水平位移和時間間隔求出水平分速度．
根據(jù)豎直方向上某段時間內的平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出第2點的豎直分速度，結合平行四邊形定則求出第2點的速度．
根據(jù)第2點到沒被拍攝到點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．

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

點評 解決本題的關鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，結合運動學公式和推論靈活求解．