Question

三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：

（1） 甲同学采用如图(1)所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力 度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________________________。

（2）乙同学采用如图(2)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；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v₀相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度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__________________________________。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______________                       。

（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)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__________________s曝光一次，该小球运动到图中位置2时速度大小为___________m/s(g取10m/s²)。

Answer

平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动 P，Q二球相碰 平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动 0.1 2.5

【解析】

（1）金属片把A球沿水品方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．

（2）两小球能以相同的初速度同时分别从轨道M、N的末端射出实验可观察到两球将相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．

（3）在竖直方向上，根据得：，

平抛运动的初速度为：，

位置2竖直分速度为：，

根据平行四边形定则知，位置2的速度为：．

位置2与抛出点的竖直位移为：，

水平位移为：，

可知抛出点的横坐标，纵坐标．