Question

研究物体的平抛运动规律．
（1）一同学设计了下面的实验：如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出；同时B球被松开，做自由落体运动．两球同时落到地面．把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地．此实验说明了A球在竖直方向做

自由落体运动

 运动．某同学接着研究事先描出的小钢球做平抛运动的轨迹，以抛出点为坐标原点O，取水平向右为x轴，竖直向下为y轴．在轨迹上任取点A和B，坐标分别为A（x₁，y₁）和B（x₂，y₂），使得y₁：y₂=1：4，结果发现x₁：x₂=1：2，此结果说明了小钢球在水平方向做

匀速直线运动

运动．
（2）该同学在处理实验数据时，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．如图2所示，已知小方格纸的边长L=1.6cm，取g=10m/s²．则小球做平抛运动的初速度为v₀=

0.8

m/s；小球到达b点时的速度为v_b=

1

m/s

Answer 1

分析：（1）探究平抛运动的规律中，实验同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动，若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动，而不能说明A球水平方向的运动性质．在如图2中，已知竖直方向上做自由落体，可以知道运动到A、B的时间比，通过水平位移判断水平方向上的运动性质．
（2）根据竖直方向上连续相等时间内的位移差为常数，求出时间，然后根据水平和竖直方向运动特点即可正确求解．

解答：解：（1）在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动．
竖直方向上做自由落体运动，y₁：y₂=1：4，根据h=

1

2

gt2知，运到到A、B两点的时间比为1：2，所以O到A、A到B的时间相等，水平位移又相等，所以水平方向上做匀速直线运动．
（2）在竖直方向有：△h=gt²，
水平方向：x=v₀t，其中△h=l=1.60cm，x=2l=3.2cm，
代入数据解得：t=0.04s，v₀=0.8m/s．
在B点有：v_by=

3l

2t

=

0.048

0.06

=0.6m/s
所以b点的速度为：v=

v02+vby2

=1m/s
故答案为：自由落体运动  匀速直线运动   0.8   1

点评：研究平抛物体运动的规律，在实验时就要保证物体做的是平抛运动，要保证每次的平抛初速度在水平方向且相同，所有对实验各个方面的要求都要做到；同时要正确根据平抛运动规律进行有关运算．