Question

以下是几位同学对平抛运动的规律的探究，请据要求回答问题．
（1）甲同学设计了如图A所示的演示实验，来研究平抛运动．两球置于同一高度，用力快速击打右侧挡板后，他观察到的现象是

两球同时落地

，这说明

平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动

．
（2）乙同学设计了如图B的演示实验，来研究平抛运动．轨道1安置在轨道2的正上方，两轨道的槽口均水平，且在同一竖直线上，滑道2与光滑水平板吻接．将两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，他观察到的现象是

球1落到光滑水平板上并击中球2

，这说明

平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动．

．
（3）丙同学利用频闪照相的方法，获取了做平抛运动小球的部分照片，如图C所示．图中背景是边长为5cm的小方格，A、B、C是摄下的三个小球位置，闪光的时间间隔为0.1s．小球抛出的初速度为

1.5

m/s．小球经过C点的速度为

3 5

2

m/s．（g取10m/s²）

Answer 1

分析：（1）实验中，A自由下落，A、B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．
（2）两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1离开斜面后做匀速直线运动，球2做平抛运动，如观察到球1与球2水平方向相同时间内通过相同位移相等，说明球2的平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．
（3）根据平抛运动水平方向运动特点即可求出平抛的初速度和到达C点时竖直方向速度，然后根据运动合成求出C点的速度．

解答：解：（1）A做自由落体运动，A、B两球同时落地，只能说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动．
（2）两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1离开斜面后做匀速直线运动，球2做平抛运动，水平方向速度相同，观察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2，说明平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．
（3）水平方向：x=v₀t，v₀=

x

t

=

0.15

0.1

m/s=1.5m/s
在竖直方向上有：v_By=

8l

2t

=

0.4

0.2

m/s=2m/s，所以v_Cy=v_By+gt=2+1m/s=3m/s
所以v_C=

v02+vCy2

=

3 5

2

m/s
故本题答案是：（1）两球同时落地；平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；（2）球1落到光滑水平板上并击中球2；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．（3）1.5；

3 5

2

点评：本题研究平抛运动在水平方向和竖直方向两个方向分运动的情况，采用比较法，考查对实验原理和方法的理解能力．