Question

研究平抛运动时，我们用到如图（1）的装置，将两个完全相同的斜槽固定在同一竖直面内，它们的最下端水平．把两个质量相等的小钢球，从斜面的顶点由静止同时释放，斜槽2的水平轨道末端与光滑水平面吻合．可以观察到现象：

两球在2的水平轨道上相碰

，这说明：

平抛运动的水平分运动是匀速直线运动

．同时我们还用到如图（2）的装置（装置离地面足够高），小球2与斜槽末端在同一水平线上．将小球1从任意高度释放，当它到达斜槽末端时释放小球2；再水平移动小球2，重复上述过程．可以观察到现象：

两次实验中两个小球都能在空中相碰

，这说明：

平抛运动的竖直分运动是自由落体运动

．本实验的关键是如何确保小球1水平抛出时小球2能同时释放，这就需要一个控制装置．我们可以设置一个发射器（ 即一个光源），让接收器接收它发出的光时去控制电磁铁吸住小球2．当小球1从斜槽末端经过时将发射器发出的光挡住，接收器未收到光信号就控制电磁停止工作，小球2落下．

Answer 1

分析：图（1）中两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球2离开斜面后做匀速直线运动，球1做平抛运动，通过观察两球是否发生碰撞，从而确定平抛在水平方向的运动性质；图（2）中球1与球2同时释放，同时落地，由于球2做自由落体运动，球1做平抛运动，说明球1的竖直分运动与球2相同．

解答：解：图（1）观察到的实验现象是球1将在水平轨道上击中球2，可知平抛运动在水平方向的运动规律与球2的运动规律相同，知平抛运动在水平方向上的分运动是匀速直线运动．
图（2）中球1与球2同时释放，同时落地，时间相同；球1做平抛运动，球2做自由落体运动；将球1的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而球1的竖直分运动与球2时间相等，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现两个小球都能在空中相碰，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．
故答案为：两球在2的水平轨道上相碰；平抛运动的水平分运动是匀速直线运动；两次实验中两个小球都能在空中相碰；平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．

点评：本题研究平抛运动在水平方向和竖直方向两个方向分运动的情况，采用比较法，考查对实验原理和方法的理解能力．知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律．