Question

13．觀看了電視播放的飛機(jī)在空中水平飛行投彈攻擊地面目標(biāo)的軍事演習(xí)后，軍事迷小兵對(duì)炮彈離開飛機(jī)后影響其水平飛行距離大小的因素產(chǎn)生了兩個(gè)猜想：①飛機(jī)水平飛行的速度越大，炮彈離開飛機(jī)后飛行的水平距離越遠(yuǎn)；②炮彈離開飛機(jī)后飛行的水平距離跟飛機(jī)飛行高度有關(guān)．為了驗(yàn)證猜想，小兵在老師的指導(dǎo)下進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：
（1）讓小球從光滑斜槽上的A點(diǎn)自由滑下，經(jīng)C點(diǎn)后沿水平方向運(yùn)動(dòng)離開斜槽，最后落在地面上的P₁點(diǎn)．
（2）保持斜槽的高度不變，讓小球從斜槽上的B點(diǎn)自由滑下，經(jīng)C點(diǎn)離開斜槽，最后落在地面上的P₂點(diǎn)．
此時(shí)小球經(jīng)過C點(diǎn)的速度大于（選填“大于”、“等于”或“小于”）上一步中小球經(jīng)過C點(diǎn)的速度，由此可證明猜想①是正確（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的．
（3）為了驗(yàn)證猜想②，應(yīng)控制小球離開C點(diǎn)時(shí)速度 的大小不變．小兵增加h的高度，仍讓小球從A點(diǎn)自由滑下，此時(shí)小球落在地面上的P₃點(diǎn)，比較OP₃和OP₁（選填“OP₁”或“OP₂”）可得結(jié)論：飛機(jī)飛行的高度越高，炮彈離開飛機(jī)后飛行的水平距離越大（選填“大”或“小”）．

Answer 1

分析 （1）讓小球從光滑斜槽上的自由滑下時(shí)機(jī)械能守恒，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，高度越高，小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能越大，速度越大；然后比較落地點(diǎn)的位置判斷猜想①是否正確；
（2）探究高度對(duì)水平方向運(yùn)動(dòng)距離的影響時(shí)應(yīng)控制水平方向的速度不變，然后比較水平方向上的距離得出答案．

解答 解：（1）讓小球從光滑斜槽上的自由滑下時(shí)機(jī)械能守恒，重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，高度越高，小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能越大，速度越大，
所以，B點(diǎn)的位置比A點(diǎn)高，此時(shí)小球經(jīng)過C點(diǎn)的速度大于上一步中小球經(jīng)過C點(diǎn)的速度，
由圖可知，OP₂的長度大于OP₁，則可證明猜想①是正確的；
（2）為了驗(yàn)證猜想②，應(yīng)控制小球離開C點(diǎn)時(shí)速度的大小不變，增加h的高度，仍讓小球從A點(diǎn)自由滑下，
由圖可知，OP₃的長度大于OP₁，則飛機(jī)飛行的高度越高，炮彈離開飛機(jī)后飛行的水平距離越大．
故答案為：
（2）大于；正確；
（3）速度；OP₁；大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究影響物體水平飛行距離的因素，應(yīng)用的控制變量法，正確應(yīng)用控制變量法、根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定需要控制的變量是正確解題的關(guān)鍵．