Question

2．某同學(xué)利用圖1所示裝置做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果在坐標(biāo)紙上描出了小球水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡，但不慎將畫有軌跡圖線的坐標(biāo)紙丟失了一部分，剩余部分如圖2所示，圖2中水平方向與豎直方向每小格的長(zhǎng)度均代表0.10m，P₁、P₂和P₃是軌跡圖線上的3個(gè)點(diǎn)，P₁和P₂、P₂和P₃之間的水平距離相等．完成下列填空：（重力加速度取9.8m/s²）

（1）設(shè)P₁、P₂、和P₃的橫坐標(biāo)分別為x₁、x₂和x₃，縱坐標(biāo)分別為y₁、y₂和y₃，從圖2中可讀出|y₁-y₂|=0.60m，|y₁-y₃|=1.60m，|x₁-x₂|=0.60m（保留兩位小數(shù)）．
（2）若已測(cè)知拋出后小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，利用（1）中讀取的數(shù)據(jù)，求小球從P₁運(yùn)動(dòng)到P₂所用的時(shí)間為0.2s，小球拋出后的水平速度為3m/s．
（3）則點(diǎn)P₂到平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)O的水平方向的距離x=1.2m，點(diǎn)P₂到平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)O的豎直方向的距離y=0.80m．

Answer 1

分析 據(jù)豎直方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)△h=gt²，求出物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，然后利用水平方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)即可求出平拋的初速度（水平速度），據(jù)豎直方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)△h=gt²，求出物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)中中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度大小等于該過(guò)程中的平均速度大小可以求出P₂在豎直方向上的速度大小，根據(jù)v_y=gt可以求出從拋出到P₂點(diǎn)的時(shí)間，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)一步求出結(jié)果．

解答 解：（1）根據(jù)圖（2）可解得：|y₁-y₂|=6×0.10m=0.60m，
|y₂-y₃|=10×0.10m=1.00m，因此|y₁-y₃|=1.60m，
|x₁-x₂|=6×0.10m=0.60m．
（2）小球經(jīng)過(guò)P₁、P₂、和P₃之間的時(shí)間相等，在豎直方向有：h₁=0.60m，h₂=1.00m
連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)：△h=gt²，
水平方向勻速運(yùn)動(dòng)：x=v₀t
其中△h=1.00-0.60=0.40m，x=0.60m，
代入數(shù)據(jù)解得：t=0.20s，v₀=3.0m/s；
故答案為：0.20；3．
（3）小球在P₂處的速度豎直方向速度大小v_2y=$\frac{{y}_{1}+{y}_{2}}{2t}$=$\frac{16×0.1}{2×0.2}$=4m/s，
根據(jù)v_2y=gt可以求出從拋出到P₂點(diǎn)的時(shí)間為：
t=$\frac{{v}_{2y}}{g}$=$\frac{4}{10}$s=0.4s
根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：
x=v₀t=3m/s×0.4s=1.2m
y=$\frac{1}{2}$gt²=0.80m
故答案為：（1）0.60；1.60；0.60．
（2）0.20；3；（3）1.2；0.80．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考察了平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解和應(yīng)用，尤其是有關(guān)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及推論的應(yīng)用，是一道考查能力的好題目．