Question

在“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，得到物體運(yùn)動(dòng)的部分軌跡如圖所示，a、b、c三點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)軌跡上（圖中已標(biāo)出），則拋出時(shí)小球的初速度為

 

，小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度方向與豎直方向夾角為

 

．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析：平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上是勻變速運(yùn)動(dòng)，由ab和bc之間的距離差可以求出時(shí)間間隔，在水平方向上勻速直線運(yùn)動(dòng)，由ab等各點(diǎn)在水平方向上的位移，和兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔，可求得水平速度，也就是小球的初速度，b為ac的中點(diǎn)時(shí)刻，可以使用ac段的平均速度表示b點(diǎn)的豎直方向的瞬時(shí)速度．

解答：解：在豎直方向：
△h=h_ab-h_bc=gT²
代入數(shù)據(jù)解得：T=0.1s
水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)，則v₀=

xab

T

=

0.2

0.1

=2m/s
在b點(diǎn)，豎直方向的速度為：v_y=

hac

2T

=

0.3

2×0.1

=1.5m/s
小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度方向與水平方向的夾角為θ
tanθ=

vy

v0

=

1.5

2

=0.75
故θ=37°
則小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的速度方向與豎直方向夾角為：90°-37°=53°
2m/s，53⁰
故答案為：2m/s，53⁰

點(diǎn)評(píng)：本題考查了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，靈活運(yùn)用勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，對(duì)同學(xué)的知識(shí)和能力要求較高．