Question

20．在軍事演習(xí)時，飛機(jī)在空中水平飛行投彈攻擊地面目標(biāo)的．兵兵在電視中觀看后，對炮彈離開飛機(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，兵兵在老師的指導(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“錯誤”）的．
（3）為了驗(yàn)證猜想②，兵兵增加了h的高度，但是應(yīng)控制小球離開C點(diǎn)時速度的大小不變．仍讓小球從B點(diǎn)自由滑下，此時小球落在地面上的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（選填“越高”或“越低”），炮彈離開飛機(jī)后飛行的水平距離越大．

Answer 1

分析 物體水平飛行的距離據(jù)公式s=vt可知：由飛行的速度和飛行的時間兩個物理量來決定．如何增大飛行的距離就要從這兩個方面入手去考慮．在此題中，改變小球滾落時的起始點(diǎn)的高度，就是控制小球的飛行速度；改變C點(diǎn)到地面的距離，控制了小球在空中飛行的時間．利用控制變量法思路即可解決此題．

解答 解：（2）在1、2兩次實(shí)驗(yàn)中，小球分別在AB兩點(diǎn)滾落，高度不同，所以到達(dá)C點(diǎn)的速度不同．由于B的高度大于A的高度，所以，第一次的速度小于第二次的速度．又因?yàn)镺P₁＜OP₂．即可知道猜想①是正確的．
（3）要研究飛行距離與飛行高度的關(guān)系，就要保證，飛行的速度不變，改變飛行的高度．在此題中，就要使C到水平面的高度變化，而使球下落的起始點(diǎn)的高度不變即離開C點(diǎn)的速度不變．所以比較距離時，要選取飛行的高度不同，飛行的速度相同情況下的兩個水平距離進(jìn)行比較．故選OP₁與OP₃進(jìn)行比較．由兩者距離的長短得出結(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．
故答案為：（2）大于；正確；（3）速度；OP₁；越高．

點(diǎn)評 明確物體水平飛行的距離由飛行的速度和飛行的時間兩個物理量來決定．飛行高度在這兒又決定了飛行的時間．