第 3 节 实验：研究平抛运动 一、实验目的1．通过实验进一步明确平抛物体的运动是竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动的合运动。2．学会利用平抛物体的运动轨迹来计算物体的初速度和寻找抛点。二、实验构想利用实验室的器材装配图所示的装置，小钢球从斜槽上滚下，冲过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使小钢球在斜槽上同一位置滚下，小钢球在空中做平抛运动的轨迹就是一定的，设法用铅笔描出小钢球经过的位置。通过多次实验，在竖直白纸上记录小钢球所经过的多个位置，连起来就得到小钢球做平抛运动的轨迹。三、实验器材小钢球、斜槽轨道、木板及竖直固定支架、坐标纸、图钉、重垂线、铅笔、三角板、刻度尺。四、实验步骤1．安装斜槽轨道，使其末端保持水平。2．固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向。3．以小钢球在斜槽末端时，球心在木板上的水平投影为坐标原点沿重垂线画出 y 轴。4．将小球从斜槽上的适当高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置。5．重复步骤 4，在坐标纸上记录多个位置。6．在坐标纸上作出 x 轴，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹。五、数据处理1．判断平抛运动的轨迹是否为抛物线在 x 轴上作出等距离的几个点 A1、A2、A3…向下作垂线，垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3…用刻度尺测量各点的坐标(x，y)。 (1)代数计算法：将某点(如 A3点)的坐标(x，y)代入 y＝ax2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都近似成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线。(2)图像法：建立 y x2坐标系，根据所测量的各个点的 x 坐标值计算出对应的 x2值，在坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，若大致在一条直线上，则说明平抛运动的轨迹是抛物线。2．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＝gt2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。ABCDEFx/mmy/mmv0＝x/m·s－1v0的平均值六、误差分析1．安装斜槽时，其末端切线不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动。2．建立坐标系时，坐标原点的位置确定不准确，导致轨迹上各点的坐标不准确。3．小球每次自由滚下时起始位置不完全相同，导致轨迹出现误差。4．确定小球运...
