Question

13．观看了电视播放的飞机在空中水平飞行投弹攻击地面目标的军事演习后，军事迷小兵对炮弹离开飞机后影响其水平飞行距离大小的因素产生了两个猜想：①飞机水平飞行的速度越大，炮弹离开飞机后飞行的水平距离越远；②炮弹离开飞机后飞行的水平距离跟飞机飞行高度有关．为了验证猜想，小兵在老师的指导下进行了如图所示的实验：
（1）让小球从光滑斜槽上的A点自由滑下，经C点后沿水平方向运动离开斜槽，最后落在地面上的P₁点．
（2）保持斜槽的高度不变，让小球从斜槽上的B点自由滑下，经C点离开斜槽，最后落在地面上的P₂点．
此时小球经过C点的速度大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）上一步中小球经过C点的速度，由此可证明猜想①是正确（选填“正确”或“错误”）的．
（3）为了验证猜想②，应控制小球离开C点时速度 的大小不变．小兵增加h的高度，仍让小球从A点自由滑下，此时小球落在地面上的P₃点，比较OP₃和OP₁（选填“OP₁”或“OP₂”）可得结论：飞机飞行的高度越高，炮弹离开飞机后飞行的水平距离越大（选填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）让小球从光滑斜槽上的自由滑下时机械能守恒，重力势能全部转化为动能，高度越高，小球经C点时的动能越大，速度越大；然后比较落地点的位置判断猜想①是否正确；
（2）探究高度对水平方向运动距离的影响时应控制水平方向的速度不变，然后比较水平方向上的距离得出答案．

解答 解：（1）让小球从光滑斜槽上的自由滑下时机械能守恒，重力势能全部转化为动能，高度越高，小球经C点时的动能越大，速度越大，
所以，B点的位置比A点高，此时小球经过C点的速度大于上一步中小球经过C点的速度，
由图可知，OP₂的长度大于OP₁，则可证明猜想①是正确的；
（2）为了验证猜想②，应控制小球离开C点时速度的大小不变，增加h的高度，仍让小球从A点自由滑下，
由图可知，OP₃的长度大于OP₁，则飞机飞行的高度越高，炮弹离开飞机后飞行的水平距离越大．
故答案为：
（2）大于；正确；
（3）速度；OP₁；大．

点评 本题考查了探究影响物体水平飞行距离的因素，应用的控制变量法，正确应用控制变量法、根据实验目的确定需要控制的变量是正确解题的关键．