Question

某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动．质量分别为m_A和m_B的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影．用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时松开B球，B球自由下落．A球落到地面N点处，B球落到地面P点处．测得m_A=0.04kg，m_B=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N点间的距离为1.500m，则B球落到P点的时间是

 

s，A球落地时的动能是

 

J（本空答案保留2位有效数字），此实验还可以验证平抛运动竖直方向的分运动为

 

运动．（忽略空气阻力，g取9.8m/s²）

Answer 1

分析：根据h=

1

2

gt2求出B球落到P点的时间，结合A球的水平位移求出A求出初速度，根据动能动力求出A球落地时的动能．通过两球同时落地，得出A球竖直方向上的运动规律与B球的运动规律相同．

解答：解：根据h=

1

2

gt2得，t=

2h g

=

2×1.225 9.8

s=0.5s．
则A球平抛运动的初速度v0=

x

t

=

1.5

0.5

m/s=3m/s．
根据动能定理得，mAgh=

1

2

mAv2-

1

2

mAv02．
则落地时A球的动能Ek=mAgh+

1

2

mAv02=0.04×9.8×1.225+

1

2

×0.04×9J≈0.66J．
因为两球同时落地，知A球在竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．
故答案为：0.5，0.66，自由落体．

点评：解决本题的关键知道平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，在水平方向上做匀速直线运动，结合运动学公式进行求解．