Question

14．小明在玩“水槍”玩具時(shí)，發(fā)現(xiàn)“水槍”水平放置，如果推動(dòng)活塞的速度越快，水槍離地面的高度越高，水就會(huì)射得越遠(yuǎn)，據(jù)此，他提出了如下猜想：在空中水平拋出的物體，落地的水平距離與拋出的初速度及拋出點(diǎn)離地面的高度有關(guān)，為驗(yàn)證猜想，小明找來(lái)了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）讓小球從斜槽上自由滾下，是為了使小球到達(dá)水平槽時(shí)具有一定的速度；小球從斜槽滾下，重力勢(shì)能減�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）
（2）保持拋出點(diǎn)離地面的高度不變，分別讓同一小球從斜槽上A、B、C位置由靜止自由滾下，分別測(cè)出小球落地的水平距離S_A、S_B、S_C，發(fā)現(xiàn)S_A＞S_B＞S_C．這表明：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與速度有關(guān)．
（3）逐步降低拋出點(diǎn)離地面的高度，分別為h₁、h₂、h₃，每次都讓同一小球從斜槽上A處由靜止自由滾下，分別測(cè)出小球落地的水平距離s₁、s₂、s₃，發(fā)現(xiàn)s₁＞s₂＞s₃．這表明：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與距落地點(diǎn)的高度有關(guān)．
（4）若在水平槽鋪上毛巾，使拋出點(diǎn)離地面的高度為h₃，讓同一小球從斜槽上A處由靜止自由滾下，測(cè)出小球落地的水平距離為s₄，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，應(yīng)該有s₄＜s₃（選填“＞”、“＜”或“=”）．

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)使小球到達(dá)水平槽時(shí)具有一定的速度；重力勢(shì)能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)；
（2）保持小球質(zhì)量不變，使其速度改變，可探究落地水平距離與速度的關(guān)系；
（3）比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出落地水平距離與距落地高度的關(guān)系；
（4）毛巾的表面較粗糙，摩擦力大，則小球拋出時(shí)的速度小，動(dòng)能小，據(jù)此可判斷其落地水平距離的大�。�

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)中，讓小球從斜槽上自由滾下，是為了使小球到達(dá)水平槽時(shí)具有一定的速度；
小球從斜槽滾下，高度降低，所以重力勢(shì)能減�。�
（2）根據(jù)控制變量法的要求，保持拋出點(diǎn)離地面的高度不變，分別讓同一小球從斜槽上A、B、C位置由靜止自由滾下，分別測(cè)出小球落地的水平距離S_A、S_B、S_C，發(fā)現(xiàn)S_A＞S_B＞S_C．這表明：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與速度有關(guān)，速度越大，則平拋的距離越遠(yuǎn)．
（3）逐步降低拋出點(diǎn)離地面的高度，分別測(cè)出小球落地的水平距離s₁、s₂、s₃，發(fā)現(xiàn)s₁＞s₂＞s₃．這表明：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與距落地點(diǎn)的高度有關(guān)，相同情況下，距落地點(diǎn)的高度越大，落地點(diǎn)的水平距離越遠(yuǎn)．
（4）若在水平槽鋪上毛巾，由于毛巾的表面較粗糙，摩擦力大，小球的速度減小，則小球的動(dòng)能減小，因此，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，小球落地的水平距離變小，即s₄＜s₃．
故答案為：（1）速度；減小；（2）拋出點(diǎn)離地面的高度；速度；
（3）距落地點(diǎn)的高度；（4）＜．

點(diǎn)評(píng) 在本實(shí)驗(yàn)中，探究了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與特點(diǎn)，要注意實(shí)驗(yàn)中的影響因素和條件有哪些，運(yùn)用控制變量法進(jìn)行分析，是解答的關(guān)鍵．