Question

7．某物理興趣小組采用如圖所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)．質(zhì)量分別為m_A和m_B的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時(shí)在水平地面上的垂直投影．用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時(shí)松開(kāi)B球，B球自由下落．A球落到地面N點(diǎn)處，B球落到地面P點(diǎn)處．測(cè)得m_A=0.04kg，m_B=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點(diǎn)間的距離為1.500m，則B球落到P點(diǎn)的時(shí)間是0.5s，A球落地時(shí)的動(dòng)能是0.66J（答案保留2位有效數(shù)字），此實(shí)驗(yàn)還可以驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)．（忽略空氣阻力，g取9.8m/s²）

Answer 1

分析 根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²求出B球落到P點(diǎn)的時(shí)間，結(jié)合A球的水平位移求出A求出初速度，根據(jù)動(dòng)能動(dòng)力求出A球落地時(shí)的動(dòng)能．通過(guò)兩球同時(shí)落地，得出A球豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與B球的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同．

解答 解：根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²得，t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×1.225}{9.8}}$s=0.5s．
則A球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v₀=$\frac{x}{t}$=$\frac{1.5}{0.5}$m/s=3m/s．
根據(jù)動(dòng)能定理得，m_Agh=$\frac{1}{2}$m_Av²-$\frac{1}{2}$m_Av₀²．
則落地時(shí)A球的動(dòng)能E_k=m_Agh+$\frac{1}{2}$m_Av₀²=0.04×9.8×1.225+$\frac{1}{2}$×0.04×9J≈0.66J．
因?yàn)閮汕蛲瑫r(shí)落地，知A球在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與B球相同，即平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)．
故答案為：0.5，0.66，自由落體．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解．