Question

研究物體的平拋運動規律．
（1）一同學設計了下面的實驗：如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出；同時B球被松開，做自由落體運動．兩球同時落到地面．把整個裝置放在不同高度，重新做此實驗，結果兩小球總是同時落地．此實驗說明了A球在豎直方向做

自由落體運動

 運動．某同學接著研究事先描出的小鋼球做平拋運動的軌跡，以拋出點為坐標原點O，取水平向右為x軸，豎直向下為y軸．在軌跡上任取點A和B，坐標分別為A（x₁，y₁）和B（x₂，y₂），使得y₁：y₂=1：4，結果發現x₁：x₂=1：2，此結果說明了小鋼球在水平方向做

勻速直線運動

運動．
（2）該同學在處理實驗數據時，在小方格紙上畫出小球做平拋運動的軌跡以后，又在軌跡上取出a、b、c、d四個點（軌跡已擦去）．如圖2所示，已知小方格紙的邊長L=1.6cm，取g=10m/s²．則小球做平拋運動的初速度為v₀=

0.8

m/s；小球到達b點時的速度為v_b=

1

m/s

Answer 1

分析：（1）探究平拋運動的規律中，實驗同時讓A球做平拋運動，B球做自由落體運動，若兩小球同時落地，則說明平拋運動豎直方向是自由落體運動，而不能說明A球水平方向的運動性質．在如圖2中，已知豎直方向上做自由落體，可以知道運動到A、B的時間比，通過水平位移判斷水平方向上的運動性質．
（2）根據豎直方向上連續相等時間內的位移差為常數，求出時間，然后根據水平和豎直方向運動特點即可正確求解．

解答：解：（1）在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運動與自由落體運動，結果同時落地，則說明平拋運動豎直方向是自由落體運動．
豎直方向上做自由落體運動，y₁：y₂=1：4，根據h=

1

2

gt2知，運到到A、B兩點的時間比為1：2，所以O到A、A到B的時間相等，水平位移又相等，所以水平方向上做勻速直線運動．
（2）在豎直方向有：△h=gt²，
水平方向：x=v₀t，其中△h=l=1.60cm，x=2l=3.2cm，
代入數據解得：t=0.04s，v₀=0.8m/s．
在B點有：v_by=

3l

2t

=

0.048

0.06

=0.6m/s
所以b點的速度為：v=

v02+vby2

=1m/s
故答案為：自由落體運動  勻速直線運動   0.8   1

點評：研究平拋物體運動的規律，在實驗時就要保證物體做的是平拋運動，要保證每次的平拋初速度在水平方向且相同，所有對實驗各個方面的要求都要做到；同時要正確根據平拋運動規律進行有關運算．