Question

（2013?海門市一模）小明和小亮在學校的乒乓球臺上玩彈玻璃球的游戲，一不小心玻璃球就會滾到臺下，他們注意到，球的落地點時遠時近．那么，玻璃球的落地點到球臺的水平距離會和哪些因素有關呢？小明作出下列猜想：
猜想1：小球的落地點到球臺的水平距離可能與小球的質(zhì)量有關
猜想2：小球的落地點到球臺的水平距離可能與球臺的高度有關；
猜想3：小球的落地點到球臺的水平距離可能與小球的速度有關．
（1）小明想按圖所示，用玻璃球、高度可調(diào)的桌子和斜面等完成實驗，實驗還需要的器材是

刻度尺

．
（2）在實驗中，需要測量落地點O到球臺的水平距離，請你運用學過的物理知識幫助他們確定這一距離的起點O的位置（寫出具體的方法和原理）．
方法：

在桌子的邊緣上讓小球自由下落

，原理：

重力的方向總是豎直向下

．
（3）小明讓不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度滾下，測得小球的落地點到球臺的水平距離均相同．這說明猜想1是

錯誤

（選填“正確”或“錯誤”）的．
（4）小明讓同一玻璃球，從斜面的同一高度滾下，實驗完成后得到下列數(shù)據(jù)：則可驗證猜想

2

，可得到的結論是：

小球的初速度一定時，球臺的高度越高，小球的落地點到球臺的水平距離越大

．

同一玻璃球，h=0.2m
次數(shù)	球臺高度	小球的落地點到球臺的水平距離
1	0.5	0.63
2	1.0	0.89
3	1.5	1.09

（5）請設計一個簡單實驗，驗證猜想3是否正確，簡述你的實驗方案．簡要做法：

保持球臺的高度不變，使同一小球從斜面的不同高度滾下，測量出小球的落地點到球臺的水平距離

；　　如何判斷：

若小球的落地點到球臺的水平距離不相等，則說明球的落地點到球臺的水平距離與小球的速度有關；（若小球的落地點到球臺的水平距離相等，則說明球的落地點到球臺的水平距離與小球的速度無關）

．

Answer 1

分析：（1）在實驗中要測量球臺的高度及小球射出的水平距離，所以需用到刻度尺進行測量；
（2）可根據(jù)重力方向總是向下的原理進行分析；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷出拋出距離與小球的質(zhì)量是否有關，得出結論；
（4）讓同一玻璃球，從斜面的同一高度滾下，可以控制小球的質(zhì)量及拋出時的速度相同，根據(jù)表格中水平拋出的距離與球臺的高度關系進行分析得出結論；
（5）要探究小球的落地點到球臺的水平距離是否與小球的速度有關，應保持球臺的高度及小球的質(zhì)量不變，改變小球拋出時的速度；

解答：解：在實驗中應該測出球臺的高度及小球的落地點到球臺的水平距離，所以應用到刻度尺；
（2）可以根據(jù)重力方向總是豎直向下的原理，將一重錘拴在球臺的邊緣，確定起始點，或讓水滴或小球從球臺邊緣自由下落，落地點即為起始點；
（3）小明讓不同質(zhì)量的小球從斜面的同一高度滾下，測得小球的落地點到球臺的水平距離均相同，這說明小球的落地點到球臺的水平距離與小球的質(zhì)量無關，猜想1錯誤；
（4）小明讓同一玻璃球，從斜面的同一高度滾下，這樣小球的質(zhì)量和拋出時的速度相同，球臺越高，小球的落地點到球臺的水平距離越大，說明小球的落地點到球臺的水平距離與球臺的高度有關，并且球臺的高度越高，小球的落地點到球臺的水平距離越大；
（5）探究小球的落地點到球臺的水平距離與小球的速度之間的關系，則需使其它條件相同，改變速度，則應保持球臺的高度不變，讓同一小球從不同高度滾下，測量出小球的落地點到球臺的水平距離，若水平距離不相等，則說明與小球速度有關，若相等，則說明與小球的速度無關．
故答案為：（1）刻度尺；（2）方法：在桌子的邊緣上讓小球自由下落；原理：重力的方向總是豎直向下；（3）錯誤；
（4）2；小球的初速度一定時，球臺的高度越高，小球的落地點到球臺的水平距離越大；
（5）簡要做法：保持球臺的高度不變，使同一小球從斜面的不同高度滾下，測量出小球的落地點到球臺的水平距離．
如何判斷：若小球的落地點到球臺的水平距離不相等，則說明球的落地點到球臺的水平距離與小球的速度有關；（若小球的落地點到球臺的水平距離相等，則說明球的落地點到球臺的水平距離與小球的速度無關）．

點評：此題是通過實驗探究影響平拋運動中水平拋出距離的影響因素，考查了控制變量法的應用及根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結論的能力，在實驗中注意控制平拋時速度的方法．