题目
一个人站在作匀速直线运动的车上,竖直向上抛出一个钢球,车上的观察者看到钢球的轨迹是抛物线,站在地面上的另一个观察者看到钢球的轨迹却是直线。
一个人站在作匀速直线运动的车上,竖直向上抛出一个钢球,车上的观察者看到钢球的轨迹是抛物线,站在地面上的另一个观察者看到钢球的轨迹却是直线。
题目解答
答案
错误
解析
考查要点:本题主要考查惯性参考系中的运动合成以及不同参考系下物体运动轨迹的判断。
解题核心思路:
- 明确车和地面均为惯性参考系,物体在惯性参考系中的运动遵循牛顿定律。
- 分析钢球在竖直方向和水平方向的运动规律:
- 竖直方向:钢球受重力作用,做匀变速直线运动。
- 水平方向:钢球与车保持相同速度(无水平外力作用)。
- 结合两个方向的运动合成轨迹形状。
破题关键点:
- 车上的观察者:与钢球水平速度相同,仅观察到竖直方向的抛物线运动。
- 地面上的观察者:观察到钢球同时具有水平匀速运动和竖直方向的抛物线运动,轨迹为平抛轨迹(抛物线)。
车上观察者的视角
- 水平方向:钢球与车保持相同速度,无相对运动。
- 竖直方向:钢球受重力作用,做竖直上抛运动,轨迹为抛物线。
- 合成轨迹:仅观察到竖直方向的抛物线。
地面观察者的视角
- 水平方向:钢球随车以匀速直线运动,水平速度恒定。
- 竖直方向:钢球做竖直上抛运动,竖直速度逐渐减小。
- 合成轨迹:水平匀速与竖直抛物线运动叠加,形成平抛轨迹(抛物线)。
结论:题目中“地面观察者看到直线”错误,实际应为抛物线。