飞机投弹，并不简单

实验目的

应用平抛运动规律，分析飞机投弹的运动轨迹，计算投弹的提前量。

实验原理

设飞机水平飞行速度为v，高度为h。炸弹离机后水平方向保持速度v做匀速运动，竖直方向做自由落体运动。下落时间 t = √(2h/g)，水平位移 x = v√(2h/g)。因此须在目标前水平距离x处投弹。忽略空气阻力时，炸弹始终在飞机的正下方。

实验器材

• 水平飞行的飞机
• 炸弹的运动轨迹
• 地面目标
• 投弹点与落点的水平距离

实验步骤

1. 观察飞机水平匀速飞行，确定高度h和速度v。
2. 观察炸弹离开飞机后的运动轨迹。
3. 分别分析炸弹水平方向和竖直方向的运动。
4. 计算炸弹下落时间和水平位移，得到提前量。
5. 改变飞机高度或速度，比较提前量的变化。

实验现象与结论

从地面看，炸弹的轨迹是抛物线，落点在投弹点前方一段水平距离处，所以须提前投弹。忽略空气阻力时，炸弹始终在飞机正下方。飞机速度越大、飞行越高，提前量越大。

常见问题

飞机投弹为什么要提前？

炸弹离机后保持飞机的水平速度，下落过程中继续向前运动，所以必须在目标前方投弹。

忽略空气阻力时，炸弹和飞机的位置关系如何？

炸弹水平速度始终等于飞机速度，所以始终在飞机正下方。