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图1(a)是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验,用小锤敲击弹性金属片,小球A就沿水平方向飞出,做平抛运动;同时小球B被松开,做自由落体运动.图1(b)是该装置一次实验的数码连拍照片,同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹.
(1)由图1(b)的数码连拍照片分析可知,做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是______.

(2)现在重新设计该实验,如图2所示,光源位于S点,紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P.现打开数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,不计空气阻力,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次)拍摄下来,如图3所示.则小球的影像P在屏上移动情况应当是图4中的______(选填“(c)”或“(d)”).
(3)如果图2中小球A水平抛出的初速度为lm/s,SP=L=0.5m,经过0.2s小球到达B点时在屏幕上留下的影子假设为Q,则Q点沿着屏幕向下运动的速度大小为______ m/s.
【答案】分析:(1)球沿水平方向抛出做平抛运动,同时B球被松开,自由下落做自由落体运动,发现每次两球都同时落地,只能说明平抛竖直方向的分运动是自由落体运动.
(2)设经过时间t照相机拍摄一次,从抛出开始经时间t后到达C点,经时间2t后经过B点,根据平抛运动的性质及几何关系求出影子运动的规律即可判断;
(3)根据平抛运动的特点及几何关系求出经过0.2s小球影子的长度,进而求出速度.
解答:解:(1)本实验中A做平抛运动,B做自由落体运动,同一时刻两球处于同一高度,说明竖直方向运动情况相同,所以A竖直方向的分运动是自由落体运动.
(2)设经过时间t照相机拍摄一次,从抛出开始经时间t后到达C点,经时间2t后经过B点,如图所示:

根据几何关系有:


水平方向做匀速运动,所以
竖直方向做自由落体运动,所以

由①②③④得:
即PG=GQ
所以小球的影像P在屏上移动情况应当是等间距的,故选d
(3)水平方向做匀速运动,所以AF=1×0.2=0.2m
竖直方向做自由落体运动,所以BF=
根据几何关系得:

解得:PQ=0.5m
由(2)的分析可知:小球的影像P在屏上做匀速运动,所以v=
故答案为:(1)自由落体运动; (2)(d);(3)2.5
点评:对于平抛运动问题,一定明确其水平和竖直方向运动特点,尤其是在竖直方向熟练应用匀变速直线运动的规律和推论解题,注意几何关系在解题中的应用,难度适中.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

图1(a)是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验,用小锤敲击弹性金属片,小球A就沿水平方向飞出,做平抛运动;同时小球B被松开,做自由落体运动.图1(b)是该装置一次实验的数码连拍照片,同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹.
(1)由图1(b)的数码连拍照片分析可知,做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是
自由落体运动
自由落体运动


(2)现在重新设计该实验,如图2所示,光源位于S点,紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P.现打开数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,不计空气阻力,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次)拍摄下来,如图3所示.则小球的影像P在屏上移动情况应当是图4中的
d
d
(选填“(c)”或“(d)”).
(3)如果图2中小球A水平抛出的初速度为lm/s,SP=L=0.5m,经过0.2s小球到达B点时在屏幕上留下的影子假设为Q,则Q点沿着屏幕向下运动的速度大小为
2.5
2.5
 m/s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

图1(a)是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验,用小锤敲击弹性金属片,小球A就沿水平方向飞出,做平抛运动;同时小球B被松开,做自由落体运动.图1(b)是该装置一次实验的数码连拍照片,同时显示了A、B球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹.
(1)由图1(b)的数码连拍照片分析可知,做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是______.

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(2)现在重新设计该实验,如图2所示,光源位于S点,紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P.现打开数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,不计空气阻力,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次)拍摄下来,如图3所示.则小球的影像P在屏上移动情况应当是图4中的______(选填“(c)”或“(d)”).
(3)如果图2中小球A水平抛出的初速度为lm/s,SP=L=0.5m,经过0.2s小球到达B点时在屏幕上留下的影子假设为Q,则Q点沿着屏幕向下运动的速度大小为______ m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(6分)图甲(a)是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验,用小锤敲击弹性金属片,小球A就沿水平方向飞出,做平抛运动;同时小球B被松开,做自由落体运动。图甲(b)是该装置一次实验的数码连拍照片,同时显示了AB球分别做平抛运动和自由落体运动的轨迹。

(1)由图甲(b)的数码连拍照片分析可知,做平抛运动的A球离开轨道后在竖直方向的分运动是_______________________________。

 


(2)现在重新设计该实验,如图乙所示,光源位于S点,紧靠着光源的前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,不计空气阻力,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能(每隔相同的时间自动拍摄一次)拍摄下来,如图丙所示。则小球的影像P在屏上移动情况应当是图丙中的___________(选填“(c)”或“(d)”)。

(3)如果图乙中小球A水平抛出的初速度为lm/s,SP=L=0.5m,经过0.2s小球到达B点时在屏幕上留下的影子假设为Q,则Q点沿着屏幕向下运动的速度大小为___________ m/s。

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科目:高中物理 来源: 题型:

(1)图甲(a)是一个能够显示平抛运动及其特点的演示实验,用小锤敲击弹性金属片,小球A就沿水平方向飞出,做平抛运动;同时小球B被松开,做自由落体运动。图甲(b)是该装置某次实验的高速数码连拍照片,该高速数码相机每秒钟能拍摄20次,这样在同一张照相底片上能同时显示A、B球的运动轨迹,图中背景方格为边长l=0.049m的正方形。图甲(b)清晰地记录了A、B球的初始位置及随后运动的数个位置,由该数码连拍照片分析可知,A球在竖直方向的分运动是________________;在水平方向的初速度大小为________m/s。(结果保留到小数点后两位)

(2)现在重新设计该实验,如图乙所示,点光源位于S点,紧靠着点光源的正前方有一个小球A,光照射A球时在竖直屏幕上形成影子P。现打开高速数码相机,同时将小球向着垂直于屏幕的方向水平抛出,小球的影像P在屏幕上移动情况即被数码相机用连拍功能拍摄下来,该高速数码相机每秒钟能拍摄20次,则小球的影像P在屏幕上移动情况应当是图丙中的________【选填“(c)”或“(d)”】。

(3)已知图乙中点光源S与屏幕间的垂直距离L=0.6m,根据图丙中的相关数据,可知小球A水平抛出的初速度为________m/s。(g=9.8m/s2,结果保留到小数点后两位)

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