第 3 节 实验：研究平抛运动一、实验目的1．用实验的方法描绘出平抛运动的轨迹。2．判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。3．根据平抛运动的轨迹求其初速度。二、实验原理1．利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹。2．建立坐标系，如果轨迹上各点的 y 坐标与 x 坐标间的关系具有 y＝ax2的形式(a 是一个常量)，则轨迹是一条抛物线。3．测出轨迹上某点的坐标 x、y，由 x＝v0t、y＝gt2得初速度 v0＝x。三、实验器材斜槽轨道、小钢球、木板、白纸、图钉、重垂线、刻度尺、三角板、铅笔等。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。如图所示。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的轨迹。五、数据处理1．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线(1)如图所示，在 x 轴上作出等距离的几个点 A1、A2、A3、…，把线段 OA1的长度记为L，那么 OA2＝2L、OA3＝3L、…。过 A1、A2、A3、…向下作垂线，与轨迹的交点记为M1、M2、M3、…(2)设轨迹是一条抛物线，则 M1、M2、M3…各点的 y 坐标与 x 坐标应该具有的形式为 y＝ax2，a 是常量。(3)用刻度尺测量某点的 x、y 两个坐标，代入 y＝ax2中，求出常量 a。(4)测量其他几个点的 x、y 坐标，代入上式，看由各点坐标求出的 a 值是否相等。如果在误差允许范围内相等，就说明该曲线为抛物线。2．计算平抛物体的初速度(1)在确定坐标原点为抛出点的情况下，在轨迹曲线上任取几点(如 A、B、C、D)。(2)用刻度尺和三角板分别测出它们的坐标 x 和 y。(3)根据平抛运动水平方向是匀速直线运动(x＝v0t)及竖直方向是自由落体运动，分别计算小球的初速度 v0，最后计算小球的初速度 v0的平均值。六、注意...
