2018-2019學(xué)年高中物理 第1章 怎樣研究拋體運(yùn)動(dòng) 1.1 飛機(jī)投彈與平拋運(yùn)動(dòng)學(xué)案 滬科版必修2.doc

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1.1　飛機(jī)投彈與平拋運(yùn)動(dòng) [學(xué)習(xí)目標(biāo)] 1.知道什么是平拋運(yùn)動(dòng)，知道伽利略對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的假設(shè).2.能夠利用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證伽利略的假設(shè).3.會(huì)利用物理規(guī)律分析平拋運(yùn)動(dòng)在兩個(gè)分方向上的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.4.知道曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向及物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件． 一、從飛機(jī)投彈談起 平拋運(yùn)動(dòng)：將一個(gè)物體沿水平方向拋出，在空氣阻力可以忽略的情況下物體所做的運(yùn)動(dòng)． 二、伽利略的假設(shè) 1．伽利略對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí) 在水平方向的運(yùn)動(dòng)，物體在這個(gè)方向上不受力的作用做勻速直線運(yùn)動(dòng)；在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，物體受到重力作用做自由落體運(yùn)動(dòng)． 2．伽利略的假設(shè)：水平、豎直兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)“既不彼此影響干擾，也不互相妨礙”． 三、驗(yàn)證伽利略的假設(shè) 1．如圖1甲所示，A、B兩小球同時(shí)分別開始做自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)． (1)現(xiàn)象：兩球同時(shí)落地． (2)結(jié)論：此實(shí)驗(yàn)表明，平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向的運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)． 圖1 2．如圖乙所示是A、B兩小球同時(shí)分別開始做自由落體運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片． (1)現(xiàn)象：B球在相同時(shí)間內(nèi)通過的水平位移相同，通過的豎直位移與時(shí)間的二次方成正比． (2)結(jié)論：此實(shí)驗(yàn)表明，平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)． [即學(xué)即用] 1．判斷下列說法的正誤． (1)老師將手中的粉筆頭隨意拋出的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)．() (2)從水平飛行的飛機(jī)上滑落的貨物做平拋運(yùn)動(dòng)(忽略空氣阻力)．(√) (3)圖1甲實(shí)驗(yàn)中證明了做平拋運(yùn)動(dòng)的小球其水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)．() (4)圖1乙實(shí)驗(yàn)表明了一個(gè)小球要么沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，要么沿豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，兩者不可兼得．() 2.如圖2所示為用頻閃照相的方法拍攝的研究物體做平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的照片，圖中A、B、C為三個(gè)同時(shí)由同一點(diǎn)出發(fā)的小球，AA′為A球在光滑水平面上以速度v運(yùn)動(dòng)的軌跡，BB′為B球以速度v被水平拋出后的運(yùn)動(dòng)軌跡，CC′為C球自由下落的運(yùn)動(dòng)軌跡．通過分析上述三條軌跡可得出結(jié)論：____________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 圖2 答案　做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng) 一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度 [導(dǎo)學(xué)探究]　(1)如圖3所示，砂輪上打磨下來的熾熱的微粒沿砂輪的切線飛出，其速度方向不斷變化，那么如何確定物體在某一點(diǎn)的速度方向？ 圖3 (2)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)嗎？ (3)曲線運(yùn)動(dòng)可能是勻變速運(yùn)動(dòng)嗎？ (4)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度可以為零嗎？為什么？ 答案　(1)從題圖可以看出，從砂輪上打磨下來的熾熱微粒沿脫落點(diǎn)的切線方向飛出，所以物體在某一點(diǎn)的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向． (2)由于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在變化，不論其速度大小是否變化，其速度一定變化，因此曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)． (3)曲線運(yùn)動(dòng)是否是勻變速運(yùn)動(dòng)取決于物體所受的合外力．合外力為恒力，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；合外力為變力，物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)． (4)不可以，物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度不斷變化，所以加速度一定不為零． [知識(shí)深化] 1．質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向是時(shí)刻改變的． 2．質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向是沿曲線上這一點(diǎn)的切線方向． 3．曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng) (1)速度是矢量，它既有大小，又有方向．不論速度的大小是否改變，只要速度的方向發(fā)生改變，就表示速度發(fā)生了變化，也就具有了加速度． (2)在曲線運(yùn)動(dòng)中，速度的方向是不斷變化的，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)． 例1　翻滾過山車是大型游樂園里的一種比較刺激的娛樂項(xiàng)目．如圖4所示，翻滾過山車(可看成質(zhì)點(diǎn))從高處沖下，過M點(diǎn)時(shí)速度方向如圖所示，在圓形軌道內(nèi)經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，下列說法中正確的是(　　) 圖4 A．過A點(diǎn)時(shí)的速度方向沿AB方向 B．過B點(diǎn)時(shí)的速度方向沿水平向左 C．過A、C兩點(diǎn)時(shí)的速度方向相同 D．圓形軌道上與M點(diǎn)速度方向相同的點(diǎn)在AB段上 答案　B 解析　翻滾過山車經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)的速度方向如圖所示．由圖可判斷選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤．用直尺和三角板作M點(diǎn)速度方向的平行線且與圓相切于N點(diǎn)，則過山車過N點(diǎn)時(shí)速度方向與M點(diǎn)相同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件 [導(dǎo)學(xué)探究]　(1)圖5甲是拋出的石子在空中劃出的弧線，圖乙是某衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的部分軌跡．請(qǐng)畫出物體在A、B、C、D四點(diǎn)的受力方向和速度方向． 　　　　 圖5 答案　各點(diǎn)受力方向和速度方向如圖所示 　　　　 (2)用一塊磁鐵，如何使小鋼球做以下運(yùn)動(dòng)：①加速直線運(yùn)動(dòng)；②減速直線運(yùn)動(dòng)；③曲線運(yùn)動(dòng)． 答案?、侔汛盆F放置在小鋼球運(yùn)動(dòng)方向的正前方；②把磁鐵放置在小鋼球運(yùn)動(dòng)方向的正后方；③把磁鐵放置在小鋼球運(yùn)動(dòng)方向的某一側(cè)． (3)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？ 答案　所受合力方向與速度方向不共線． [知識(shí)深化] 1．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：當(dāng)物體受到的合外力的方向與其速度方向不共線時(shí)，物體將做曲線運(yùn)動(dòng)，與其受到的合外力大小是否變化無關(guān)． 2．合外力與運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系：物體運(yùn)動(dòng)時(shí)其軌跡總偏向合外力所指的一側(cè)，或者說合外力總指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)． 例2　汽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，沿曲線由M向N行駛．圖中分別畫出了汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)所受合力F的四種方向，你認(rèn)為正確的是(　　) 答案　D 解析　A選項(xiàng)中合力的方向與速度方向相同，B選項(xiàng)中合力的方向與速度方向相反，這兩種情況下汽車會(huì)做直線運(yùn)動(dòng)，不符合實(shí)際，A、B錯(cuò)誤；物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，合力的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，故C錯(cuò)誤，D正確． 物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，關(guān)于受力(加速度)的“一定”與“不一定” 1．“一定”：物體受到的合外力(加速度)一定不為零；物體所受合外力(加速度)的方向與其速度方向一定不在同一條直線上． 2．“不一定”：物體受到的合外力(加速度)不一定變化，即物體受到的合外力可以是恒力，也可以是變力． 針對(duì)訓(xùn)練1　如圖6所示為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡示意圖，已知在B點(diǎn)時(shí)的速度與加速度相互垂直，則下列說法中正確的是(　　) 圖6 A．在D點(diǎn)的速率比在C點(diǎn)的速率大 B．A點(diǎn)的加速度與速度的夾角小于90 C．A點(diǎn)的加速度比D點(diǎn)的加速度大 D．從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小 答案　A 三、平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)與性質(zhì) [導(dǎo)學(xué)探究]　觀察圖7甲、乙，思考以下問題：(不計(jì)空氣阻力) 圖7 (1)A球、B球的運(yùn)動(dòng)軌跡各有什么特點(diǎn)？ (2)A、B兩球的速度(大小、方向)有什么特點(diǎn)？ (3)A、B兩球的加速度有什么特點(diǎn)？ 答案　(1)A球：直線　B球：曲線 (2)A球的速度方向不變，大小變化；B球的速度方向和大小都發(fā)生變化 (3)A、B兩球的加速度均恒定不變，為重力加速度g. [知識(shí)深化] 1．平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)與性質(zhì) (1)特點(diǎn)： 特點(diǎn) 說明 軌跡特點(diǎn) 一條曲線 速度特點(diǎn) 速度大小和方向不斷變化 加速度特點(diǎn) 加速度恒定不變 (2)性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)． 2．平拋運(yùn)動(dòng)的速度變化 如圖8所示，由Δv＝gΔt知，任意兩個(gè)相等的時(shí)間間隔內(nèi)速度的變化量相同，方向豎直向下． 圖8 例3　(多選)在如圖9所示的裝置中，有兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，其底端切線方向水平，調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度，使hAC＝hBD，則下列說法正確的是(不計(jì)空氣阻力)(　　) 圖9 A．只要兩個(gè)小球同時(shí)離開軌道出口，且在出口處的水平速度v0相等，兩小球就會(huì)相遇 B．軌道M越高，小球P落到平板上時(shí)豎直方向的速度就越大，但兩小球仍然會(huì)相遇 C．只有把軌道M調(diào)整到適當(dāng)?shù)母叨?，兩小球才?huì)相遇 D．兩小球在軌道出口處的水平初速度v0即使不相等，兩小球也會(huì)相遇 答案　AB 解析　小球豎直方向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)并不影響水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)，水平方向的分運(yùn)動(dòng)和豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是各自獨(dú)立進(jìn)行的．軌道M越高，小球P落到平板上所用的時(shí)間就越長(zhǎng)，落到平板上時(shí)豎直方向的分速度就越大，但小球P在水平方向的分速度沒有受影響，兩個(gè)小球的水平速度仍然相等，所以兩小球仍然會(huì)相遇．選項(xiàng)A、B正確，C錯(cuò)誤．如果兩小球在軌道出口處的水平初速度v0不相等，速度小的球在水平方向就會(huì)落后于速度大的球，兩小球就不會(huì)相遇了，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 針對(duì)訓(xùn)練2　關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．平拋運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng) B．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體加速度隨時(shí)間逐漸增大 C．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)速度增量相等 D．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體每秒內(nèi)位移增量相等 答案　C 解析　平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度為重力加速度g，故加速度的大小和方向恒定，在Δt時(shí)間內(nèi)速度的改變量為Δv＝gΔt，因此可知每秒內(nèi)速度增量大小相等、方向相同，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；由于水平方向的位移x＝v0t，每秒內(nèi)水平位移增量相等，而豎直方向的位移h＝gt2，每秒內(nèi)豎直位移增量不相等，所以選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 1．(曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向)在F1賽事中，若在彎道上高速行駛的賽車車輪脫落，則關(guān)于脫落的車輪的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法中正確的是(　　) A．仍然沿著汽車的彎道行駛 B．沿著與彎道切線垂直的方向飛出 C．沿著脫離時(shí)輪子前進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng)，離開彎道 D．上述情況都有可能 答案　C 解析　賽車沿彎道行駛，任一時(shí)刻賽車的速度方向是賽車運(yùn)動(dòng)軌跡上的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的切線方向，脫落的車輪的速度方向也就是脫落點(diǎn)軌跡的切線方向，車輪脫落后，不再受到車身的約束，只受到與速度方向相反的阻力作用，車輪做直線運(yùn)動(dòng)，離開彎道，故C正確． 2．(曲線運(yùn)動(dòng)的條件)對(duì)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，下列說法正確的是(　　) A．速度方向與合外力方向不可能在同一條直線上 B．加速度方向與合外力方向可能不在同一條直線上 C．加速度方向與速度方向有可能在同一條直線上 D．合外力的方向一定是變化的 答案　A 解析　由物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可知，速度方向與合外力方向不可能在同一條直線上，所以A正確；根據(jù)牛頓第二定律，加速度與合外力一定同向，所以B、C不正確；在恒力作用下，物體也可以做曲線運(yùn)動(dòng)，只要合外力方向與速度方向不共線就可以，所以D不正確，故選A. 3．(平拋運(yùn)動(dòng)的研究)(多選)在驗(yàn)證伽利略關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的假設(shè)時(shí)，選用如圖10所示的裝置，則下列說法正確的是(　　) 圖10 A．研究平拋物體的豎直分運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時(shí)落地 B．A、B距地面的高度變化時(shí)，A、B仍同時(shí)落地 C．在高度不變的情況下，A被擊出的速度不同，A、B仍同時(shí)落地 D．可以用數(shù)碼照相機(jī)拍攝A、B運(yùn)動(dòng)的每秒十幾幀至幾十幀的照片，獲得運(yùn)動(dòng)的軌跡進(jìn)行研究 答案　BCD 解析　研究平拋物體的豎直分運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)該用眼睛看A、B兩球是否同時(shí)落地，而應(yīng)該用耳朵聽是不是落地聲音只有一次，A錯(cuò)誤；根據(jù)伽利略的假設(shè)可知，B、C正確；可以用數(shù)碼照相機(jī)拍攝A、B運(yùn)動(dòng)的每秒十幾幀至幾十幀的照片，獲得運(yùn)動(dòng)的軌跡進(jìn)行研究，D正確． 4．(對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解)在空間同一位置同時(shí)將三個(gè)小球a、b、c沿同一方向水平拋出，其速度大小分別為v、2v、3v，某一時(shí)刻三個(gè)小球在空中的位置排布應(yīng)是下列圖中的(　　) 答案　A 解析　三個(gè)小球同時(shí)沿同一方向水平拋出，根據(jù)伽利略的假設(shè)可知，在豎直方向上的位移相等，則三個(gè)小球在同一水平線上，水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由于三個(gè)小球拋出速度差恒定，則水平間隔相等，只有選項(xiàng)A正確． 一、選擇題 考點(diǎn)一　曲線運(yùn)動(dòng)的基本特點(diǎn) 1．質(zhì)點(diǎn)在某一平面內(nèi)沿曲線由P運(yùn)動(dòng)到Q，如果用v、a、F分別表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的速度、加速度和受到的合外力，則下列選項(xiàng)中可能正確的是(　　) 答案　D 解析　質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，在某點(diǎn)的速度方向沿曲線上這一點(diǎn)的切線方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；質(zhì)點(diǎn)所受合外力和加速度的方向指向運(yùn)動(dòng)軌跡的凹側(cè)，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤，D正確． 2．如圖1所示，籃球沿優(yōu)美的弧線穿過籃筐，圖中能正確表示籃球在相應(yīng)點(diǎn)速度方向的是(　　) 圖1 A．v1 B．v2 C．v3 D．v4 答案　C 3．關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是(　　) A．做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在一段時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程可能為零 B．曲線運(yùn)動(dòng)一定是勻速運(yùn)動(dòng) C．在平衡力作用下，物體可以做曲線運(yùn)動(dòng) D．在恒力作用下，物體可以做曲線運(yùn)動(dòng) 答案　D 解析　做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，在一段時(shí)間內(nèi)可能回到出發(fā)點(diǎn)，但路程不為零，位移可能為零，A錯(cuò)誤；曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定變化，所以一定是變速運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；由牛頓第一定律可知，在平衡力作用下，物體一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)或處于靜止?fàn)顟B(tài)，C錯(cuò)誤；不論是否為恒力，只要物體受力方向與物體速度方向不共線，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)，D正確． 4．(多選)關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的速度，下列說法正確的是(　　) A．速度的大小與方向都在時(shí)刻變化 B．速度的大小不斷發(fā)生變化，速度的方向不一定發(fā)生變化 C．速度的方向不斷發(fā)生變化，速度的大小不一定發(fā)生變化 D．質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向就是運(yùn)動(dòng)軌跡上該點(diǎn)的切線方向 答案　CD 解析　做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的大小可以不發(fā)生變化，但速度的方向一定會(huì)發(fā)生變化，故A、B錯(cuò)誤，C正確；質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向就是運(yùn)動(dòng)軌跡上該點(diǎn)的切線方向，D正確． 考點(diǎn)二　曲線運(yùn)動(dòng)的條件 5．一質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)的某一位置，它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之間的關(guān)系是(　　) A．速度、加速度、合外力的方向有可能都相同 B．加速度方向與合外力的方向一定相同 C．加速度方向與速度方向一定相同 D．速度方向與合外力方向可能相同，也可能不同 答案　B 解析　質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向沿軌跡的切線方向且與合外力方向不在同一直線上，據(jù)牛頓第二定律知，加速度方向與合外力的方向相同，故選B. 6．若已知物體運(yùn)動(dòng)的初速度v0的方向及它受到的恒定的合力F的方向，如圖所示．則可能的軌跡是(　　) 答案　B 解析　物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度沿曲線的切線方向，合力方向和速度方向不共線，且指向曲線凹的一側(cè)，則運(yùn)動(dòng)軌跡在合力與速度之間，且向合力的方向彎曲． 7．撐開的帶有水滴的傘繞著傘柄在豎直面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，傘面上的水滴隨傘做曲線運(yùn)動(dòng)．若有水滴從傘面邊緣最高處O飛出，如圖2所示．則飛出傘面后的水滴可能(　　) 圖2 A．沿曲線OA運(yùn)動(dòng) B．沿直線OB運(yùn)動(dòng) C．沿曲線OC運(yùn)動(dòng) D．沿圓弧OD運(yùn)動(dòng) 答案　C 解析　雨滴在最高處離開傘邊緣，沿切線方向飛出，由于受重力作用，軌跡向下偏轉(zhuǎn)，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤． 考點(diǎn)三　平拋運(yùn)動(dòng)的研究 8．(多選)在物理學(xué)史上，伽利略對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行了深入細(xì)致的研究，下列關(guān)于伽利略研究的說法中，正確的是(　　) A．伽利略通過精確的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)平拋運(yùn)動(dòng)在水平和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)既不彼此影響，也不互相妨礙 B．伽利略用幾何方法描繪出了平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡 C．伽利略對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法只適用于平拋運(yùn)動(dòng) D．伽利略的研究揭示了研究二維曲線運(yùn)動(dòng)的基本方法 答案　BD 解析　伽利略假定平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平和豎直方向上的運(yùn)動(dòng)互不影響，而不是通過精確實(shí)驗(yàn)證實(shí)這一結(jié)論，故A錯(cuò)誤；在假設(shè)的基礎(chǔ)上，伽利略用幾何方法描繪出了平拋物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，B正確；伽利略的研究方法可以普遍適用于二維或三維運(yùn)動(dòng)的研究，故C錯(cuò)誤，D正確． 9．(多選)為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，用如圖3所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時(shí)B球被松開，自由下落．關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的有(　　) 圖3 A．兩球的質(zhì)量應(yīng)相等 B．兩球應(yīng)同時(shí)落地 C．應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn) D．實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 答案　BC 解析　平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上為自由落體運(yùn)動(dòng)，因?yàn)榈雀咄瑫r(shí)運(yùn)動(dòng)，所以兩球同時(shí)落地，B項(xiàng)正確；為了驗(yàn)證平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)，需要改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn)，C項(xiàng)正確． 10．(多選)在如圖4所示的裝置中，用錘A擊打彈性金屬片B，使小球P水平飛出，同時(shí)小球Q被放開做自由落體運(yùn)動(dòng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)P、Q兩球同時(shí)著地．下列說法正確的是(　　) 圖4 A．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說明P在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)與Q的自由落體運(yùn)動(dòng)是相同的 B．因?yàn)镻、Q同時(shí)著地，所以它們著地時(shí)的速度相同 C．若開始時(shí)A對(duì)B的打擊力更大些，使P球的水平初速度更大，則P會(huì)飛得更遠(yuǎn)，但P、Q仍然會(huì)同時(shí)著地 D．若開始時(shí)A對(duì)B的打擊力更大些，使P球的水平初速度更大，則P會(huì)飛得更遠(yuǎn)，P就會(huì)在Q著地之后再著地 答案　AC 解析　兩球同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，又同時(shí)著地，運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同，在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情況是相同的，選項(xiàng)A正確；P、Q同時(shí)著地，只能說明P在豎直方向上的分速度與Q相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由于P在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)與Q的運(yùn)動(dòng)情況相同，落地的時(shí)間相同，無論水平初速度多大，P、Q仍然會(huì)同時(shí)著地，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤． 考點(diǎn)四　平拋運(yùn)動(dòng)的理解 11．(多選)關(guān)于平拋物體的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是(　　) A．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，速度和加速度都隨時(shí)間的增加而增大 B．做平拋運(yùn)動(dòng)的物體僅受到重力的作用，所以加速度保持不變 C．平拋物體的運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng) D．平拋物體的運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng) 答案　BC 解析　做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，速度隨時(shí)間不斷增大，但由于只受恒定不變的重力作用，所以加速度是恒定不變的，選項(xiàng)A、D錯(cuò)誤，B、C正確． 12．如圖5所示，足夠長(zhǎng)的水平直軌道MN上左端有一點(diǎn)C，過MN的豎直平面上有兩點(diǎn)A、B，A點(diǎn)在C點(diǎn)的正上方，B點(diǎn)與A點(diǎn)在一條水平線上，不計(jì)軌道阻力和空氣阻力，下列判斷正確的是(　　) 圖5 A．在A、C兩點(diǎn)以相同的速度同時(shí)水平向右拋出一小球，兩球一定會(huì)相遇 B．在A、C兩點(diǎn)以相同的速度同時(shí)水平向右拋出一小球，兩球一定不會(huì)相遇 C．在A點(diǎn)水平向右拋出一小球，同時(shí)在B點(diǎn)由靜止釋放一小球，兩球一定會(huì)相遇 D．在A、C兩點(diǎn)以相同的速度同時(shí)水平向右拋出一小球，并同時(shí)在B點(diǎn)由靜止釋放一小球，三小球不可能在水平軌道上相遇 答案　A 解析　由于不計(jì)軌道阻力和空氣阻力，從A點(diǎn)水平拋出的小球做平拋運(yùn)動(dòng)，它在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而在C點(diǎn)水平拋出的小球沿軌道做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)A處拋出的小球到達(dá)MN軌道時(shí)，在水平方向上與C處拋出的小球水平位移相同，它們一定相遇；在A點(diǎn)水平向右拋出一小球，同時(shí)在B點(diǎn)由靜止釋放一小球，從A處拋出的小球若能到達(dá)B的正下方，兩球才會(huì)相遇，否則不會(huì)相遇；由以上分析可知：在A、C兩點(diǎn)以相同的速度同時(shí)水平向右拋出兩小球，并同時(shí)在B點(diǎn)由靜止釋放一小球，三小球有可能在水平軌道上相遇． 13．從離地面h高處投出A、B、C三個(gè)小球，A球自由下落，B球以速度v水平拋出，C球以速度2v水平拋出，則它們落地時(shí)間tA、tB、tC的關(guān)系是(不計(jì)空氣阻力)(　　) A．tA＜tB＜tC B．tA＞tB＞tC　C．tA＜tB＝tC D．tA＝tB＝tC 答案　D 解析　平拋運(yùn)動(dòng)物體的飛行時(shí)間僅與高度有關(guān)，與水平方向的初速度大小無關(guān)，故tB＝tC，而平拋運(yùn)動(dòng)的豎直分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，所以tA＝tB＝tC，D正確． 二、非選擇題 14．(平拋運(yùn)動(dòng)的研究)有兩個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件，進(jìn)行了“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)： 圖6 (1)甲同學(xué)用如圖6甲所示的裝置．用小錘擊打彈性金屬片，使A球沿水平方向彈出，同時(shí)B球被松開，自由下落， 觀察到兩球同時(shí)落地，改變小錘擊打的力度，即改變A球被彈出時(shí)的速度，兩球仍然同時(shí)落地，這說明_________________________________________________________________. (2)乙同學(xué)采用如圖乙所示的裝置．兩個(gè)相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端可看作與光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D；調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度使AC＝BD，從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度v0相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小球同時(shí)以相同的初速度v0分別從軌道M、N的末端射出．實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是__________．僅僅改變弧形軌道所在平面AM的高度，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，這說明_________________. 答案　(1)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)　(2)P球擊中Q球　做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) 解析　(1)通過對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說明兩球具有等時(shí)性，由此說明做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng)． (2)兩球在水平軌道上相遇，水平方向運(yùn)動(dòng)情況相同，說明平拋運(yùn)動(dòng)的水平分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)．