问题 问答题

水平抛出的物体,在没有空气阻力的情况下所做的运动我们把它叫做平抛运动.做平抛运动的物体同时在水平和竖直方向上运动,已知在水平方向上物体做匀速直线运动,如图所示是一物体从O点平抛运动的轨迹,以O为原点,沿水平和竖直方向建立坐标系后,测得A、B、C、D的坐标分别为(5,1)、(10,4)、(15,9)、(20,16).

(1)小王认为物体在竖直方向上做匀速直线运动,小张认为物体在竖直方向上做变速直线运动,______的说法正确;

(2)请写出物体在竖直方向上运动的距离和时间的关系式y=______;

(3)在实验室做平抛运动实验时,空气阻力不可避免,为减小空气阻力的影响,提高实验精度,在不改变实验环境的前提下,请提出你的合理化建议:______.

答案

(1)∵物体在水平方向上做的是匀速运动;

∴在水平方向物体运动的速度是一定的;

A、B、C、D四点的横坐标分别为5,10,15,20;

则根据t=

S
v
可得:由原点到A点得时间t1=
5cm
v
;由A到B点、B点到C点以及C点到D点得时间t2=t3=t4=
5cm
v

即原点、A、B、C、D五个点之间相邻两个点所用的时间是相等的;

A、B、C、D四点的纵坐标分别为:1,4,9,16;

则物体在相等时间内通过的路程分别为:1cm,3cm,4cm,7cm;

根据v=

S
t
得:相等时间内路程不一样;

故物体在竖直方向上做变速直线运动;

即小张的说法正确.

(2)设相邻两点的所用的时间为t;

在竖直方向上,由四点纵坐标可知,当第1t时间内,下落距离为1cm;下落2t,下落距离为4cm;下落3t,下落距离为9cm;…

由数据规律可知,在竖直方向上竖直距离y与时间t的关系为:y=kt2

(3)因为物体的体积越小,所受的空气的阻力越小;

故由V=

m
ρ
可知:质量一定时,密度越大的物体的体积越小;

故选用密度大的物体来做实验;或质量大和体积小的物体来做实验.

故答案为:

(1)小张

(2)kt2

(3)选用密度大的物体来做实验或质量大和体积小的来做实验.

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