Question

15．在軍事演習(xí)時(shí)，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(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（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(shí)間兩個(gè)物理量來(lái)決定．如何增大飛行的距離就要從這兩個(gè)方面入手去考慮．在此題中，改變小球滾落時(shí)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(shí)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(shí)，要選取飛行的高度不同，飛行的速度相同情況下的兩個(gè)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(zhǎng)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；（2）速度；OP₁；越高．

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