Question

三個同學根據不同的實驗條件，進行了探究平拋運動規律的實驗：

（1）甲同學采用如圖甲所示的裝置。用小錘擊打彈性金屬片，金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開自由下落，觀察到兩球同時落地。改變小錘擊打的力度，即改變A球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明__________________。

（2）乙同學采用如圖乙所示的裝置，兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發射小鐵球P、Q，其中N的末端可看做與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調節電磁鐵C、D的高度使     AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道末端的水平初速度v₀相等�，F將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小球能以相同的初速度v₀同時分別從軌道M、N的末端射出。實驗可觀察到的現象應是__________。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現象，這說明________________________。
（3）丙同學采用頻閃照相法拍攝到如圖丙所示的小球做平拋運動的照片，圖中每個小方格的邊長為L＝5cm，則由圖可求得拍攝時每______ s曝光一次，該小球作平拋運動的初速度為     m/s，以a點為坐標原點，建立如圖丙所示的坐標，則該小球做平拋運動的拋出點坐標為x=         cm，y=        cm。（g取10 m/s²）

Answer 1

（1）平拋運動的物體豎直方向的分運動是自由落體運動               ；
（2）P、Q相撞、平拋運動的物體水平方向的分運動是勻速直線運動    ；
（3）0.1s、1.5  m/s、x=-15cm，y=-5cm

試題分析：（1）在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運動與自由落體運動．結果同時落地，則說明平拋運動豎直方向是自由落體運動；
（2）實驗中P、Q會相撞、那么兩者的水平位移相同，所以平拋運動的物體水平方向的分運動是勻速直線運動
（3）自由落體運動在相同的時間內走過的位移差是一個定值，所以解得：
水平方向上做勻速直線運動，所以、
B點是ac兩點豎直位移的中間時刻，所以B點的豎直方向的速度為：,
從拋出點到B點下落的時間為，
從拋出點到a點的時間為
所以拋出點豎直方向坐標
拋出點水平方向坐標為：
聯立可得x=-15cm，y=-5cm
點評：通過實驗探究出平拋運動處理的規律，并掌握了運動的合成與分解，同時運用運動學公式解題，本題難點是拋出點坐標的確定．