Question

3．為了研究物體的平拋運(yùn)動(dòng)，可做下面的實(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(kāi)，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(shuō)明了A球在豎直方向做自由落體 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?huà)伋鳇c(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，取水平向右為x軸，豎直向下為y軸，如圖2所示．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(shuō)明了小鋼球在水平方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)．

Answer 1

分析 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(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向是自由落體運(yùn)動(dòng)，而不能說(shuō)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(guò)水平位移判斷水平方向上的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．

解答 解：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(shuō)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=$\frac{1}{2}$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(xiàn)運(yùn)動(dòng)．
故答案為：自由落體，同時(shí)落地，自由落體，勻速直線(xiàn)．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于簡(jiǎn)單基礎(chǔ)題目，實(shí)驗(yàn)雖然簡(jiǎn)單，但是很直觀的驗(yàn)證了平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上和水平方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律．