05 实验五　探究平抛运动的特点 【答案】作业手册.docxVIP

实验五探究平抛运动的特点

1.(1)匀速直线运动1.2m/s(2)7.5m/s2不能

[解析](1)由图甲可知,排球水平方向上的位移随时间近似均匀变化,则水平方向的运动可以近似看作匀速直线运动.其水平初速度为v0=xt,即水平位移与时间图像的斜率,大小为1.2m/s

(2)竖直方向上,v-t图像的斜率表示竖直方向的加速度,则大小为a≈7.5m/s2g=9.8m/s2,由于竖直方向的加速度小于重力加速度,说明排球运动过程中受到的阻力不能忽略.

2.(1)自由落体运动0.98(2)d(3)1.47

[解析](1)本实验中A球做平抛运动,B球做自由落体运动,同一时刻两球处于同一高度,说明竖直方向运动情况相同,所以A球竖直方向的分运动是自由落体运动;水平方向速度v0=xT=0.0490.05m/s=0.98

(2)设经过时间t照相机拍摄一次,从抛出开始经时间t后到达C点,经时间2t后经过B点,如图所示,根据几何关系有CEGP=AEAP、BFQP=AFAP,水平方向做匀速运动,所以AEAF=12,竖直方向做自由落体运动,所以CEBF=12gt212g(2t)2

(3)由图可知,PG=0.1m,AP=0.6m,则可得CE=12gt2=12×9.8×0.052m=0.01225m,根据几何关系得CEPG=AEAP,解得AE=0.0735m,小球A水平抛出的初速度v0=AEt=0.07350.05m/s=

3.(1)Lcos?2

(2)确定R2

[解析](1)如图甲所示,由题意可知Lcosθ=v0t、tanθ=v0gt,解得v0=gLsinθ

(2)h一定时,设落点和O点连线与水平方向夹角为α,如图乙所示,根据位移规律有tanα=h+12gt2v0t,由于直管沿半径方向,因此落点处速度方向的反向延长线必然经过O点;根据平抛运动的规律结合数学知识有tanα=gtv0,联立解得h=12gt2,h一定,则用时一定,则竖直方向下落高度一定,则落点位置是确定的,由以上分析可知,竖直方向下落高度为y=h=12gt2,用时t=2hg,根据几何关系有(h+h)2