Question

3．小明在玩“水槍”玩具時(shí)，發(fā)現(xiàn)“水槍”水平放置，如果推動(dòng)活塞的速度越快，水槍離地面的高度越高，水就會(huì)射得越遠(yuǎn)．據(jù)此，他提出了如下猜想：“在空中水平拋出的物體，落地的水平距離s與拋出的初速度v及拋出點(diǎn)離地面的高度h有關(guān)．”為驗(yàn)證猜想，小明找來了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）在小球從斜槽上由靜止?jié)L下的過程中，動(dòng)能變大，機(jī)械能減�。ㄟx填“增大”、“減小”或“不變”）．
（2）不調(diào)節(jié)升降旋鈕，分別讓同一小球從斜槽上A、B、C位置由靜止?jié)L下，分別測出小球落地的水平距離S_A、S_B、S_C，發(fā)現(xiàn)S_A＞S_B＞S_C．這表明：在空中水平拋出的物體，在拋出點(diǎn)離地面的高度相同時(shí)，拋出的初速度越大，落地的水平距離越遠(yuǎn)．
（3）逐步降低拋出點(diǎn)離地面的高度，分別為h₁、h₂、h₃，每次都讓同一小球從斜槽上A處由靜止自由滾下，目的是保持小球運(yùn)動(dòng)到水平面時(shí)的大小相同，分別測出小球落地的水平距離s₁、s₂、s₃，發(fā)現(xiàn)s₁＞s₂＞s₃．由此得出的結(jié)論是：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與距落地點(diǎn)的高度有關(guān)，相同情況下，距落地點(diǎn)的高度越大，落地點(diǎn)的水平距離越遠(yuǎn)．
（4）現(xiàn)實(shí)生活中，在水平飛行的飛機(jī)上，向地面投放的物資的運(yùn)動(dòng)情況，類似于圖中水平面上落下的小球的運(yùn)動(dòng)．飛行員要想物資投放的更遠(yuǎn)（忽略空氣阻力和風(fēng)力的影響），可采用的方法是增加飛機(jī)的速度（答出一種方法即可）．

Answer 1

分析 （1）動(dòng)能與速度有關(guān)；重力勢能的大小與物體的質(zhì)量和高度有關(guān)；
（2）保持小球質(zhì)量不變，使其速度改變，可探究落地水平距離與速度的關(guān)系；
（3）比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可得出落地水平距離與距落地高度的關(guān)系；
（4）根據(jù)影響距離的因素分析．

解答 解：（1）小球從斜槽滾下，高度降低，所以重力勢能減小，速度變大，動(dòng)能變大，由于受到摩擦，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，機(jī)械能減小；
（2）根據(jù)控制變量法的要求，保持拋出點(diǎn)離地面的高度不變，分別讓同一小球從斜槽上A、B、C位置由靜止自由滾下，分別測出小球落地的水平距離S_A、S_B、S_C，發(fā)現(xiàn)S_A＞S_B＞S_C．這表明：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與速度有關(guān)，速度越大，則平拋的距離越遠(yuǎn)．
（3）逐步降低拋出點(diǎn)離地面的高度，分別測出小球落地的水平距離s₁、s₂、s₃，發(fā)現(xiàn)s₁＞s₂＞s₃．這表明：空中水平拋出的物體，落地的水平距離與距落地點(diǎn)的高度有關(guān)，相同情況下，距落地點(diǎn)的高度越大，落地點(diǎn)的水平距離越遠(yuǎn)．
（4）影響投放距離的因素有速度和高度，故行員要想物資投放的更遠(yuǎn)，可采用的方法是增加飛機(jī)的速度、提高飛機(jī)的高度．
故答案為：（1）變大；減��；（2）拋出點(diǎn)離地面的高度；越遠(yuǎn)；（3）空中水平拋出的物體，落地的水平距離與距落地點(diǎn)的高度有關(guān)，相同情況下，距落地點(diǎn)的高度越大，落地點(diǎn)的水平距離越遠(yuǎn)；（4）增加飛機(jī)的速度．

點(diǎn)評(píng) 在本實(shí)驗(yàn)中，探究了平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與特點(diǎn)，要注意實(shí)驗(yàn)中的影響因素和條件有哪些，運(yùn)用控制變量法進(jìn)行分析，是解答的關(guān)鍵．