第3 节实验：研究平抛运动 一、实验目的 (1 )描出平抛物体的运动轨迹，并验证轨迹是一条抛物线。 (2 )根据运动轨迹求平抛物体的初速度。 二、实验原理 平抛运动可以看做两个分运动的合成，一个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。在直角坐标系上，它们的位移方程分别表示为x ＝v0t、y ＝12 gt2，令小球做平抛运动，利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹，则可作出小球做平抛运动的曲线。建立坐标系后，对曲线上的任一点均可求出其横坐标x 、纵坐标y ，用公式 y ＝12 gt2 可求出小球从原点到该点的运动时间，再用公式 x ＝v0t 则可求出小球做平抛运动的初速度。 三、实验器材 斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。 四、实验步骤 1 ．安装调平 将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平。如图 5 －3 －1 所示。 图 5 －3 －1 2 ．建立坐标系 用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近，把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心在木板上的投影点 O，O 点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为y 轴，画出水平向右的x 轴。 3 ．确定球的位置 将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x 值处的y 值，然后让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。 4 ．描点得轨迹 取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连起来，即得到小球平抛运动轨迹。 五、数据处理 1．计算初速度 在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点——A、B、C、D、E、F，用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x ，y )，并记录在下面的表格中，已知 g 值，利用公式 y ＝12gt2 和 x ＝v0t，求出小球做平抛运动的初速度 v0，最后算出 v0 的平均值。 A B C D E F x /mm y /mm v0＝xg/2y /(m·s－1) v0 的平均值 2．验证轨迹是抛物线 抛物线的数学表达式为 y ＝ax 2，将某点(如 B 点)的坐标 x 、y 代入上式求出常数 a，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立，若等式对各点的坐标近似都成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线。 ...
