Question

（1）為了探究影響平拋運動水平射程的因素，某同學通過改變拋出點的高度及初速度的方法做了6次實驗，實驗數據記錄如下表．以下探究方案符合控制變量法的是

B

．

序號	拋出點的高度（m）	水平初速度（m/s）	水平射程（m）
1	0.20	2.0	0.40
2	0.20	3.0	0.60
3	0.45	2.0	0.60
4	0.45	4.0	1.20
5	0.80	2.0	0.80
6	0.80	6.0	2.40

A．若探究水平射程與初速度的關系，可用表中序號為1、3、5的實驗數據
B．若探究水平射程與高度的關系，可用表中序號為1、3、5的實驗數據
C．若探究水平射程與高度的關系，可用表中序號為2、4、6的實驗數據
D．若探究水平射程與初速度的關系，可用表中序號為2、4、6的實驗數據

（2）三個同學根據不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規律”的實驗：
a．甲同學采用如圖甲所示的裝置．用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把球沿水平方向彈出，同時球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地．改變小錘打擊的力度，即改變球被彈出時的速度，兩球仍然同時落地，這說明

平拋運動的豎直分運動是自由落體運動

．
b．乙同學采用如圖乙所示的裝置．兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切；兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D，調節電磁鐵C、D的高度，使AC=BD，從而保證小鐵球P、O在軌道出口處的水平初速度V₀相等．現將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度V₀同時分別從軌道M、N的下端射出．實驗可觀察到的現象是P、Q兩球相碰．僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現象，這說明

平拋運動的水平分運動是勻速直線運動

．
c．丙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖丙所示的“小球做平拋運動”的照片．圖中每個小方格的邊長為1.25cm，則該小球平拋的初速度大小為

0.71

m/s．（計算結果保留二位有效數字）

Answer 1

分析：（1）實驗探究時應采用控制變量法進行實驗，即應控制其它變量不變，探究其它兩個變量的關系；
（2）探究平拋運動的規律中，實驗甲同時讓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．實驗乙同時讓P球做平拋運動，Q球做勻速運動．若兩小球相碰，則說明平拋運動水平方向是勻速運動．用頻閃照相儀得到的圖片，它們間的時間是相等，但1的位置并不一定是拋出點．所以處理時1位置的豎直方向有初速度．因此利用在相等的時間內位移之差是恒定的，結合重力加速度可求出它們間的時間．再利用水平方向的位移結合時間可算出拋出速度．

解答：解：（1）A、若探究水平射程與初速度的關系，應控制拋出點的高度高度不變，可用表中序號為1、2的實驗數據，故AD錯誤；
B、若探究水平射程與高度的關系，應控制水平初速度不變，可用表中序號為1、3、5的實驗數據，故B正確，C錯誤；
故選B
（2）a．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；
b．讓兩小球從相同的弧形軌道上相同高度滾下，從而使兩小球同時滾離軌道并具有相同的速度．小球P做平拋運動，小球Q做勻速直線運動，當兩小球相遇時則說明小球平拋運動水平方向是勻速直線運動．當同時改變兩小球滾下的高度時，仍能相碰，則說明平拋運動水平方向總是勻速直線運動．
（3）平拋運動可看成豎直方向自由落體運動與水平方向勻速直線運動；
在豎直方向：由△h=gt²可得
           t=

△h g

=

0.0125 10

=0.1

0.125

s
水平方向：由x=v₀t得：
   v₀=

x

t

=

0.025

0.1 0.125

=0.71m/s
故答案為：（1）B；（2）平拋運動的豎直分運動是自由落體運動；平拋運動的水平分運動是勻速直線運動；0.71

點評：通過實驗探究出平拋運動處理的規律，并掌握了運動的合成與分解，同時運用運動學公式解題，難度適中．