Question

某同學設計了一個探究平拋運動特點的實驗裝置，如圖所示．在水平桌面上放置一個斜面，每次都讓鋼球從斜面上的同一位置滾下，滾過桌邊后鋼球便做平拋運動．在鋼球拋出后經(jīng)過的地方水平放置一塊木板（還有一個用來調(diào)節(jié)木板高度的支架，圖中未畫）．木板上放一張白紙，白紙上有復寫紙，這樣便能記錄鋼球在白紙上的落點．桌子邊緣鋼球經(jīng)過的地方掛一條鉛垂線．
（1）根據(jù)平拋運動性質可知，在豎直方向上，小球做自由落體運動，從拋出開始，小球在兩個相鄰、相等時間內(nèi)的豎直位移之比為

 

．
（2）在實驗中，調(diào)節(jié)水平板距桌面（拋出位置）的距離，使三次實驗中小球下落高度之比為1：4：9，如果測出小球三次運動的水平位移之比為

 

，則說明小球在水平方向上的運動是勻速直線運動．

Answer 1

分析：根據(jù)位移公式表示出位移表達式，然后求解位移之比；
平拋運動水平方向做勻速直線運動，表示出水平方向位移表達式，然后求其之比．

解答：解：（1）平拋運動豎直方向上的運動時初速度為零的勻變速直線運動，相鄰相等時間內(nèi)的位移之比為1：3
（2）兩次實驗小球從斜面同一位置無初速度釋放，所以平拋運動的初速度相同，設為v₀，
小球在豎直方向上自由落體運動，則有：h=

1

2

gt₁²，解得t₁=

2h g

4h=

1

2

gt₂²，解得t₂=2

2h g

9h=

1

2

gt₃²，解得t₃=3

2h g

若水平方向做勻速直線運動，則有：

x1

t1

=

x2

t2

=

x3

t3

解得：x₁：x₂：x₃…=1：2：3…
故答案為：1：3；1：2：3．

點評：本題不但考查了實驗的操作，而且考查了平拋運動的規(guī)律，對學生的知識的綜合應用要求比較高．