Question

15．如圖所示，上、下兩個完全相同的圓弧軌道分別固定在豎直板上的不同高度處，軌道的末端水平，上軌道可上下平移，在兩軌道相對于各自軌道末端高度相同的位置上各安裝一個電磁鐵，兩個電磁鐵由同一個開關(guān)控制，通電后，兩電磁鐵分別吸住相同小鐵球A、B，斷開開關(guān)，兩個小球同時開始運動．離開圓弧軌道后，A球做平拋運動，B球進入一個光滑的水平軌道，則：
（1）B球進入水平軌道后將做勻速（直線）運動；改變上軌道的高度，多次重復上述實驗過程，總能觀察到A球正好砸在B球上，由此現(xiàn)象可以得出的結(jié)論是：A球（或平拋運動）的水平分運動是勻速直線運動．
（2）某次實驗恰按圖示位置釋放兩個小球，兩個小球相碰的位置在水平軌道上的P點處，已知固定在豎直板上的方格紙的正方形小格邊長均為9cm，則可計算出A球剛達P點時的速度大小為4.5m/s．（g取10m/s²，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）實驗中，小球A做平拋運動，B球做勻速運動，若兩小球相碰，則說明平拋運動水平方向是勻速運動．
（2）根據(jù)平拋運動規(guī)律：水平方向勻速直線運動，豎直方向自由落體運動，或者根據(jù)平拋過程中機械能守恒正確解答．

解答 解：（1）讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度．小球A做平拋運動，小球B做勻速直線運動，當兩小球相遇時則說明小球平拋運動水平方向是勻速直線運動．當同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相碰，則說明平拋運動水平方向總是勻速直線運動．
（2）物體平拋運動因此有：
豎直方向：h=9L=$\frac{1}{2}$gt²，v_y=gt
水平方向：9L=v₀t
A到達p點的速度為：v=$\sqrt{{v}_{0}^{2}+{v}_{y}^{2}}$
將L=9cm=0.09m代入，解得：v=4.5m/s
故答案為：
（1）勻速（直線），A球（或平拋運動）的水平分運動是勻速直線運動；
（2）4.5．

點評 明確平拋運動特點，熟練掌握平拋運動規(guī)律，并能正確應用規(guī)律來解答問題．