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直线运动,所以
???可解得v0?2gl 2在竖直方向有?y?l?gt……②?在水平方向有2l?v0t……①
把可知:
v0?21.25?10?2?9.8ms?0.7ms
(2)小球由a—b—c时间间隔相同,b为中间时刻,在竖直方向上的分运动b点也是分运动的中间时刻,那么它的y方向分速度大小等于平均速度大小.
即vby?yac3l3l??2?t2?t2g3?gl l2水平速度vbx?v0?2gl 根据平行四边形法则,小球在b点速率为:
v=v2by?v2bx?25gl5?gl?0.875m/s 42 【总结升华】解题关键:(1)小球在平抛运动途中的几个位置a、b、c、d 的水平间距相等,意味着小球途经各个点的时间间隔相等;(2)匀变速直线运动满足关系?y?g?t。
举一反三
【变式】(2015 合肥市期末考)如图实线为某质点平抛运动轨迹的一部分, AB、BC间水平距离△s1
=△s2=0.4m,高度差△h1=0.25m,△h2=0.35m. 求:(1)抛出初速度v0为 。
(2)由抛出点到A点的时间为 。(g=10m/s2)
2
【答案】(1)4M/S (2)0.2S
类型三、研究平抛物体的运动实验的创新设计及应用
例3、根据平抛运动规律,设计一个测玩具枪子弹初速度的方案. (1)画出测量原理图;
(2)说明要测量的物理量,并导出初速度的表达式.
【思路点拨】将玩具枪水平放置,子弹出膛后做平抛运动,自枪口为起点,测出一段时间内的水平距离和竖直方向的距离,根据平抛运动知识可设计出测量原理,并能推导出初速度表达式。
【解析】(1)将玩具枪水平放置,靶子放在适当远的地方,竖直放在水平地面上,如图所示.
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(2)用刻度尺测出枪口离地面的高度H,枪口与靶子间的水平距离x,弹孔离地面的高度h. 由平抛运动规律,得x?v0t, H?h?12gt. 2 由①②解得v0?xg,即为子弹初速度的表达式.
2(H?h)【总结升华】“研究平抛物体的运动”这一实验是根据平抛运动的特点:水平方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动设计的.在不改变实验原理的情况下,对实验的装置可进行大胆地创新设计.
举一反三
【变式】做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动后着地,一架照相机通过多次曝光,拍摄到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子).已知汽车长度为3.6 m,相邻两次曝光的时间间隔相等,由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为________m/s.高台离地面的高
2
度为________m.(g取10m/s)
【答案】12 11.25
【解析】由照片知在前两次曝光的时间间隔内,竖直位移之差:△y=l=3.6 m. 又△y=gT,所以,曝光时间:T?2
△y3.6?s?0.6s. g102l7.2m/s=12 m/s. ?T0.63l3?3.6 第二次曝光时车的竖直速度:vy?m/s=9 m/s, ?2T2?0.6 曝光时间内的水平位移:2l?7.2m,所以v0? 此时,车下落的时间:t1?vyg?9s?0.9s, 10 从开始到落地的总时间:t2?t1?T?1.5s, 故高台离地面的高度:h?121gt2??10?1.52m=11.25m. 22 【总结升华】用频闪照相的方法研究平抛运动的关键是通过背景获取位移信息建立平抛运动模型,利
用平抛运动规律解题.
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