Question

在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)“的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)記錄了A、B、C三點(diǎn)，取A點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，建立了右圖所示的坐標(biāo)系．平拋軌跡上的這三點(diǎn)坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出．那么小球平拋的初速度為

1m/s

；小球拋出點(diǎn)的坐標(biāo)為

（-10cm，-5cm）

．

Answer 1

分析：平拋運(yùn)動(dòng)分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)．從圖中坐標(biāo)可看出，物體從A→B→C的水平位移一樣，都為10cm，設(shè)為△x，說明各段的時(shí)間相等，設(shè)為T，可知△x=v₀T，由運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，T由豎直方向運(yùn)動(dòng)求出，從A→B→C的豎直位移依次相差△h=10cm，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得△h=gT²，聯(lián)立可求出初速度v₀．再有中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度規(guī)律求出B點(diǎn)的豎直速度V_By，接著用V_By=V_Ay+gT和V_Ay=gt求出從拋出到A點(diǎn)的時(shí)間t，這樣可求出從拋出到A點(diǎn)的水平位移x=v₀t和豎直位移y=

1

2

gt²，那么就可以求出小球開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)（x，y分別在x軸、y軸的負(fù)半軸，應(yīng)為負(fù)值．）．

解答：解：從坐標(biāo)中可看出從A→B→C的水平位移一樣，都為△x=10cm，說明各段的時(shí)間相等，設(shè)為T，可知：
△x=v₀T，分析A→B→C的豎直位移依次相差△h=10cm，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得：△h=gT²，
 聯(lián)立可求出初速度v₀=△x

g △h

，代入數(shù)值得v₀=o.1×

10 o.1

m/s=1m/s．由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度得B的豎直速度：V_By=

hAC

2T

=

hAC

2 △h g

=

hAC

2

 

g △h

=

o.4

2

×

10 o.1

m/s= 2m/s，又V_By=V_Ay+gT，∴V_Ay=V_By-gT=2m/s-10×0.1m/s=1m/s，又V_Ay=gt，∴從拋出到A點(diǎn)的時(shí)間t=

VAy

g

=

1

10

s= 0.1s，
 因此從拋出到A點(diǎn)的水平位移x=v₀t=1.0×0.1 m=0.1m=10cm，
 豎直位移y═

1

2

gt 2=

1

2

×10×(0.1) 2m=0.05m=5cm，
 那么物體開始做平拋運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)（-10cm，-5cm）．
故答案為：1m/s，（-10cm，-5cm）．

點(diǎn)評(píng)：平拋運(yùn)動(dòng)分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)．由坐標(biāo)分析物體水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，充分利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來求解，所求的坐標(biāo)為負(fù)值．