Question

某物理興趣小組采用如圖所示的裝置深入研究平拋運動．質量分別為m_A和m_B的A、B小球處于同一高度，M為A球中心初始時在水平地面上的垂直投影．用小錘打擊彈性金屬片，使A球沿水平方向飛出，同時松開B球，B球自由下落．A球落到地面N點處，B球落到地面P點處．測得m_A=0.04kg，m_B=0.05kg，B球距地面的高度是1.225m，M、N點間的距離為1.500m，則B球落到P點的時間是

 

s，A球落地時的動能是

 

J（本空答案保留2位有效數(shù)字），此實驗還可以驗證平拋運動豎直方向的分運動為

 

運動．（忽略空氣阻力，g取9.8m/s²）

Answer 1

分析：根據(jù)h=

1

2

gt2求出B球落到P點的時間，結合A球的水平位移求出A求出初速度，根據(jù)動能動力求出A球落地時的動能．通過兩球同時落地，得出A球豎直方向上的運動規(guī)律與B球的運動規(guī)律相同．

解答：解：根據(jù)h=

1

2

gt2得，t=

2h g

=

2×1.225 9.8

s=0.5s．
則A球平拋運動的初速度v0=

x

t

=

1.5

0.5

m/s=3m/s．
根據(jù)動能定理得，mAgh=

1

2

mAv2-

1

2

mAv02．
則落地時A球的動能Ek=mAgh+

1

2

mAv02=0.04×9.8×1.225+

1

2

×0.04×9J≈0.66J．
因為兩球同時落地，知A球在豎直方向上的運動規(guī)律與B球相同，即平拋運動在豎直方向上做自由落體運動．
故答案為：0.5，0.66，自由落體．

點評：解決本題的關鍵知道平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，在水平方向上做勻速直線運動，結合運動學公式進行求解．