Question

两个同学进行“探究平抛运动规律”的部分实验：
（1）甲同学采用如图（1）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的末端与可看作光滑的水平板相切；调节好实验仪器后，切断电源，使小铁球P、Q以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是

P，Q二球相碰

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

平抛运动在水平方向上是匀速运动

．
（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图（2）所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每

0.1

s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为

2

m/s（g取10m/s2）．

Answer 1

分析：（1）同时让P球做平抛运动，Q球做匀速运动，若两小球相碰，则说明平抛运动水平方向是匀速运动；
（2）用频闪照相仪得到的图片，它们间的时间是相等，因此利用在相等的时间内位移之差是恒定的，结合重力加速度可求出它们间的时间．再利用水平方向的位移结合时间可算出抛出速度．

解答：解：（1）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度，小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动；当仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动．
故答案为：P，Q二球相碰； 平抛运动在水平方向上是匀速运动．
（2）平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动，用频闪照相仪得到的图片，它们间的时间是相等，因此有：
在竖直方向：△h=gT²，因此T=

△h g

=

l g

=0.1s
平方向：由x=v₀t得：
v0=

x

t

=

2l

T

=2m/s
故答案为：0.1，2．

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，明确水平方向和竖直方向的运动特点，同时熟练应用平抛运动规律解决实验问题．