三个同学根据不同的实验条件,进行了“探究平抛运动规律”的实验:
(1)甲同学采用如图(1)所示的装置.用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向弹出,同时B球被松开,自由下落,观察到两球同时落地,改变小锤打击的力度,即改变A球被弹出时的速度,两球仍然同时落地,这说明______
(2)乙同学采用如图(2)所示的装置.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球 P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等,现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验可观察到的现象应是______.仅仅改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象,这说明______.
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)所示的“小球做平抛运动”的照片.图中每个小方格的边长为10cm,则由图可求得拍摄时每______s曝光一次,该小球运动到图中位置2时速度大小为______m/s(g取10m/s2).
(1)在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动.结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动;
故答案为:平抛运动在竖直方向上是自由落体运动.
(2)让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下,从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度.小球P做平抛运动,小球Q做匀速直线运动,当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动.当同时改变两小球滚下的高度时,仍能相碰,则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动.
故答案为:P,Q二球相碰; 平抛运动在水平方向上是匀速运动.
(3)平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动;
在竖直方向:由△h=gt2可得
t=
=△h g
s=0.1s0.1 10
在竖直方向上由于2是1到3的中间时刻,则在竖直方向2点的速度等于1到3的平均速度.
即vy=
=hy t
m/s=1.5m/s3×0.1 2×0.1
水平方向:由x=v0t得:
v0=
=x t
m/s=2m/s2×0.1 0.1
则2点的速度是竖直方向速度与水平方向速度合成,有:
v2=
=
+v 20 v 2y
m/s=2.5m/s22+1.52
故答案为:0.1;2.5.