Question

4．如图所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住两个相同的小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动．离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：
 （1）球B在光滑的水平轨道上做匀速直线运动；实验过程中观察到球A正好砸在球B上，由此现象可以得出平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动的结论．
（2）若两个小球相碰的位置恰好在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为5cm，则可算出球B到达P点的速度为1m/s．（g取10m/s²）

Answer 1

分析 （1）实验中，小球A做平抛运动，B球做匀速运动，若两小球相碰，则说明平抛运动水平方向是匀速运动．
（2）根据平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，或者根据平抛过程中机械能守恒正确解答．

解答 解：（1）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球A做平抛运动，小球B做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动．
故答案为：匀速直线运动；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动．
（2）物体平抛运动因此有：
竖直方向：h=9L=$\frac{1}{2}$gt²，v_y=gt
水平方向：6L=v₀t
将L=5cm代入，
则B到达P点的速度为：v₀=1m/s．
故答案为：（1）匀速直线，平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动；（2）1．

点评 明确平抛运动特点，熟练掌握平抛运动规律，并能正确应用规律来解答问题，同时还可以求得A球到达P点的速度．