Question

18．小强要参加校运会的铅球比赛，他想怎样才能把铅球推得远呢？他猜想：铅球落地的距离可能与铅球出手时的速度大小有关，还可能跟速度方向与水平方向夹角有关．于是小强和小明一起进行如下探究：他们用如图（1）所示的装置做实验，将容器放在水平桌面，让喷壶嘴的位置不变，但可以调节喷水枪的倾角，并可通过开关来控制水喷出的速度大小．
（1）如图（1）所示，首先让喷水嘴的方向不变（即抛射角不变），做了3次实验：第一次让水的喷水速度较小，这时水喷出后落在容器的A点；第二次，让水的喷水速度稍大，水喷出后落在容器的B点；第三次，让水的喷水速度最大，水喷出后落在容器的C点．他们经过分析得出如下结论：在抛射角一定时，当物体抛出的速度越大，抛出的距离就越远．
（2）控制开关，让水喷出的速度不变，让水沿不同方向喷出，又做了几次实验，如图（2）所示．他们将记录的数据画在坐标轴上，得到一条水的水平射程s与抛射角θ之间的关系曲线，如图（3）所示，从曲线中可以看出，当物体抛出的速度一定时，抛射角为45°时，水平射程最大．从曲线中，你还可以得出的结论是：当抛射角为30°和60°时，抛出的距离是相等的．
（3）我们还有哪些体育运动中应用到上述结论的例子，请你举两例：投标枪；扔铁饼．

Answer 1

分析 （1）第一次实验他们控制喷水嘴的抛射角一定，改变的是喷水的速度；
（2）第二次实验他们控制喷水的速度一定，改变的是喷水嘴的抛射角；观察图象就可以得出水平射程与抛射角之间的关系；
（3）扔铅球属于田径项目，田径项目中属于投掷类的还有扔标枪、铁饼．

解答 解：（1）由图1可知，控制抛射角不变，改变喷水速度．由实验图可知，在抛射角一定时，当物体抛出的速度越大，抛出的距离就越远；
（2）由图象2可知，当铅球抛出的速度一定时，抛射角为45°时，抛出的距离最大．从图3曲线中，我们还可以发现，当抛射角为30°和60°时，抛出的距离是相等的；
（3）铅球是田径运动的投掷项目之一，与它类似的体育项目还有铁饼和标枪等．
故答案为 （1）抛射角，速度；（2）45°，抛射角为30°和60°时，抛出的距离相等；（3）投标枪，扔铁饼．

点评 本题所探究的问题并不是初中物理的范畴，但它所用到的探究方法却是我们最熟悉和最常用的探究方法-控制变量法．因为该实验用的是控制变量法在探究，所以我们在解答本题时就需要利用控制变量的思想去分析