Question

不久的将来,在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律．悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄．在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示．a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：

①由以上信息，可知a点__________（选填“是”或“不是”）小球的抛出点；

②由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________m/s²；

③由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是_________m/s；

④由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是__________m/s．

Answer

（1）是 （2）0.8 （3）8 （4）

【解析】（1）因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5：7，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度为零，a点为小球的抛出点．
（2）由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4可得乙图中正方形的边长l=4cm；
竖直方向上有：△y=2L=g′T2，
解得： ．
（3）水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：．
（4）b点竖直方向上的分速度 ．
则 ；

点睛：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，能够灵活运用运动学公式处理水平方向和竖直方向上的运动。