Question

3．為了研究物體的平拋運動，可做下面的實驗：如圖1所示，用小錘打擊彈性金屬片，A球就水平飛出；同時B球被松開，做自由落體運動．兩球同時落到地面．把整個裝置放在不同高度，重新做此實驗，結(jié)果兩小球總是同時落地．此實驗說明了A球在豎直方向做自由落體 運動．某同學(xué)接著研究事先描出的小鋼球做平拋運動的軌跡，以拋出點為坐標(biāo)原點O，取水平向右為x軸，豎直向下為y軸，如圖2所示．在軌跡上任取點A和B，坐標(biāo)分別為A（x₁，y₁）和B（x₂，y₂），使得y₁：y₂=1：4，結(jié)果發(fā)現(xiàn)x₁：x₂=1：2，此結(jié)果說明了小鋼球在水平方向做勻速直線運動．

Answer 1

分析 探究平拋運動的規(guī)律中，實驗同時讓A球做平拋運動，B球做自由落體運動，若兩小球同時落地，則說明平拋運動豎直方向是自由落體運動，而不能說明A球水平方向的運動性質(zhì)．在如圖2中，已知豎直方向上做自由落體，可以知道運動到A、B的時間比，通過水平位移判斷水平方向上的運動性質(zhì)．

解答 解：在打擊金屬片時，兩小球同時做平拋運動與自由落體運動，結(jié)果同時落地，則說明平拋運動豎直方向是自由落體運動．
豎直方向上做自由落體運動，y₁：y₂=1：4，
根據(jù)h=$\frac{1}{2}$gt²知，運到到A、B兩點的時間比為1：2，
所以O(shè)到A、A到B的時間相等，水平位移又相等，所以水平方向上做勻速直線運動．
故答案為：自由落體，同時落地，自由落體，勻速直線．

點評 本題屬于簡單基礎(chǔ)題目，實驗雖然簡單，但是很直觀的驗證了平拋運動在豎直方向上和水平方向上的運動規(guī)律．