Question

三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：

（1）甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地。改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________________。

（2）乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使     AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道末端的水平初速度v₀相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v₀同时分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象应是__________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明________________________。
（3）丙同学采用频闪照相法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝5cm，则由图可求得拍摄时每______ s曝光一次，该小球作平抛运动的初速度为     m/s，以a点为坐标原点，建立如图丙所示的坐标，则该小球做平抛运动的抛出点坐标为x=         cm，y=        cm。（g取10 m/s²）

Answer 1

（1）平抛运动的物体竖直方向的分运动是自由落体运动               ；
（2）P、Q相撞、平抛运动的物体水平方向的分运动是匀速直线运动    ；
（3）0.1s、1.5  m/s、x=-15cm，y=-5cm

试题分析：（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；
（2）实验中P、Q会相撞、那么两者的水平位移相同，所以平抛运动的物体水平方向的分运动是匀速直线运动
（3）自由落体运动在相同的时间内走过的位移差是一个定值，所以解得：
水平方向上做匀速直线运动，所以、
B点是ac两点竖直位移的中间时刻，所以B点的竖直方向的速度为：,
从抛出点到B点下落的时间为，
从抛出点到a点的时间为
所以抛出点竖直方向坐标
抛出点水平方向坐标为：
联立可得x=-15cm，y=-5cm
点评：通过实验探究出平抛运动处理的规律，并掌握了运动的合成与分解，同时运用运动学公式解题，本题难点是抛出点坐标的确定．