Question

以下是幾位同學對曲線運動的規(guī)律的探究，請據(jù)要求回答問題．
（1）甲同學設計了如圖甲所示的演示實驗，來研究平拋運動．兩球置于同一高度，用力快速擊打右側擋板后，他觀察到的現(xiàn)象是

 

，這說明

 

．
（2）乙同學設計了如圖乙的演示實驗，來研究平拋運動．軌道1安置在軌道2的正上方，兩軌道的槽口均水平，且在同一豎直線上，滑道2與光滑水平板吻接．將兩個質(zhì)量相等的小鋼球，從斜面的同一高度由靜止同時釋放，他觀察到的現(xiàn)象是

 

，這說明

 

．
（3）在學習運動的合成與分解時我們做過如圖丙所示的實驗．在長約80cm～100cm一端封閉的玻璃管中注滿清水，水中放一個用紅蠟做成的小圓柱體（小圓柱體恰能在管中勻速上浮），將玻璃管的開口端用膠塞塞緊．然后將玻璃管豎直倒置，在紅蠟塊勻速上浮的同時使玻璃管緊貼黑板面水平向右勻加速移動，你正對黑板面將看到紅蠟塊相對于黑板面的移動軌跡可能是圖丁中的

 

．

Answer 1

分析：（1）實驗中，A自由下落，A、B兩球同時落地，只能說明平拋運動在豎直方向上是自由落體運動．
（2）兩鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，球1離開斜面后做勻速直線運動，球2做平拋運動，如觀察到球1與球2水平方向相同時間內(nèi)通過相同位移相等，說明球2的平拋運動在水平方向上是勻速直線運動．
（3）蠟塊參加了兩個分運動，水平方向水平向右勻加速直線移動，豎直方向在管中勻速上浮，將分運動的速度合成可以得到合運動速度大小和方向的變化規(guī)律，進一步判斷軌跡．

解答：解：（1）A做自由落體運動，A、B兩球同時落地，只能說明平拋運動在豎直方向上是自由落體運動．
（2）兩鋼球從斜面的同一高度由靜止同時釋放，球1離開斜面后做勻速直線運動，球2做平拋運動，水平方向速度相同，觀察到的現(xiàn)象是球1落到光滑水平板上并擊中球2，說明平拋運動在水平方向上是勻速直線運動．
（3）蠟塊參加了兩個分運動，豎直方向在管中以v₁勻速上浮，水平方向水平向右勻加速直線移動，速度v₂不斷變大，將v₁與v₂合成，如圖所示：

由于曲線運動的速度沿著曲線上該點的切線方向，又由于v₁不變，v₂不斷變大，故θ不斷變小，即切線方向與水平方向的夾角不斷變小，故ABD均錯誤，C正確；
故選：C．
故答案為：
（1）兩球同時落地；平拋運動在豎直方向上是自由落體運動；
（2）球1落到光滑水平板上并擊中球2；平拋運動在水平方向上是勻速直線運動；
（3）C．

點評：本題前兩問研究平拋運動在水平方向和豎直方向兩個方向分運動的情況，采用比較法，考查對實驗原理和方法的理解能力；第二問關鍵由分運動速度合成出合速度后，得到合速度方向的變化規(guī)律，再結合軌跡討論即可．