Question

研究物體的平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律．
（1）一同學(xué)設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)：如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出；同時(shí)B球被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)．兩球同時(shí)落到地面．把整個(gè)裝置放在不同高度，重新做此實(shí)驗(yàn)，結(jié)果兩小球總是同時(shí)落地．此實(shí)驗(yàn)說明了A球在豎直方向做

自由落體運(yùn)動(dòng)

 運(yùn)動(dòng)．某同學(xué)接著研究事先描出的小鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，取水平向右為x軸，豎直向下為y軸．在軌跡上任取點(diǎn)A和B，坐標(biāo)分別為A（x₁，y₁）和B（x₂，y₂），使得y₁：y₂=1：4，結(jié)果發(fā)現(xiàn)x₁：x₂=1：2，此結(jié)果說明了小鋼球在水平方向做

勻速直線運(yùn)動(dòng)

運(yùn)動(dòng)．
（2）該同學(xué)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，在小方格紙上畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡以后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)（軌跡已擦去）．如圖2所示，已知小方格紙的邊長L=1.6cm，取g=10m/s²．則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v₀=

0.8

m/s；小球到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的速度為v_b=

1

m/s

Answer 1

分析：（1）探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律中，實(shí)驗(yàn)同時(shí)讓A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，若兩小球同時(shí)落地，則說明平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，而不能說明A球水平方向的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．在如圖2中，已知豎直方向上做自由落體，可以知道運(yùn)動(dòng)到A、B的時(shí)間比，通過水平位移判斷水平方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．
（2）根據(jù)豎直方向上連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為常數(shù)，求出時(shí)間，然后根據(jù)水平和豎直方向運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)即可正確求解．

解答：解：（1）在打擊金屬片時(shí)，兩小球同時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)果同時(shí)落地，則說明平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)．
豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，y₁：y₂=1：4，根據(jù)h=

1

2

gt2知，運(yùn)到到A、B兩點(diǎn)的時(shí)間比為1：2，所以O(shè)到A、A到B的時(shí)間相等，水平位移又相等，所以水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
（2）在豎直方向有：△h=gt²，
水平方向：x=v₀t，其中△h=l=1.60cm，x=2l=3.2cm，
代入數(shù)據(jù)解得：t=0.04s，v₀=0.8m/s．
在B點(diǎn)有：v_by=

3l

2t

=

0.048

0.06

=0.6m/s
所以b點(diǎn)的速度為：v=

v02+vby2

=1m/s
故答案為：自由落體運(yùn)動(dòng)  勻速直線運(yùn)動(dòng)   0.8   1

點(diǎn)評(píng)：研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，在實(shí)驗(yàn)時(shí)就要保證物體做的是平拋運(yùn)動(dòng)，要保證每次的平拋初速度在水平方向且相同，所有對(duì)實(shí)驗(yàn)各個(gè)方面的要求都要做到；同時(shí)要正確根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行有關(guān)運(yùn)算．