Question

16．在如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中，A、B兩球同時(shí)落地，說明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)． 某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙的實(shí)驗(yàn)：將兩個(gè)相同的軌道固定在同一豎直平面內(nèi)，最下端水平，其中軌道2與光滑水平軌道平滑相接．現(xiàn)把兩個(gè)質(zhì)量相等的小鋼球，從傾斜軌道的相同位置由靜止同時(shí)釋放，則他將觀察到的現(xiàn)象是：在水平軌道上球1擊中球2，這說明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 （1）球A與球B同時(shí)釋放，同時(shí)落地，由于B球做自由落體運(yùn)動(dòng)，A球做平拋運(yùn)動(dòng)，說明A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球相同．
（2）同時(shí)讓P球做平拋運(yùn)動(dòng)，Q球做勻速運(yùn)動(dòng)．若兩小球相碰，則說明平拋運(yùn)動(dòng)水平方向是勻速運(yùn)動(dòng)．

解答 解：：球A與球B同時(shí)釋放，同時(shí)落地，時(shí)間相同；A球做平拋運(yùn)動(dòng)，B球做自由落體運(yùn)動(dòng)；將球A的運(yùn)動(dòng)沿水平方向和豎直方向正交分解，兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)同時(shí)發(fā)生，具有等時(shí)性，因而A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球時(shí)間相等，改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)位于同一高度的A、B兩個(gè)小球總是同時(shí)落地，說明在任意時(shí)刻在兩球同一高度，即A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球完全相同，說明了平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)；
平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，P球從M點(diǎn)平拋，而Q球從N點(diǎn)在水平面上勻速運(yùn)動(dòng)，二者運(yùn)動(dòng)軌跡雖然不同，但是水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律相同，因此P球會(huì)砸中Q球；僅僅改變弧形軌道M的高度，只是影響P球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間，但是P、Q兩球在水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是相同的，因此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相同，應(yīng)這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)．
故答案為：做自由落體運(yùn)動(dòng)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的巧妙，有創(chuàng)新性，使復(fù)雜問題變得更直觀，因此在平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律探究活動(dòng)中不一定局限于課本實(shí)驗(yàn)的原理，要重視學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新．