研究平抛物体的运动1.基本测量工具和测量数据(1)基本测量工具及其使用本实验仅需用毫米刻度尺测小球水平位移 x 和竖直位移 y
(2)测量数据的有效数字因为实验中取用的 g 值通常有 3 位有效数字,测量长度若以米为单位,有效数字的末位应在毫米位,即有 4 位有效数字
2.实验条例与点拨[实验目的](1)学习描绘曲线运动轨迹的方法(2)测定平抛小球的初速度,巩固对平抛运动性质的认识[实验器材]①J2135-1 型碰撞实验器(斜槽轨道)②金属小球③白纸④有孔卡片⑤平木板⑥铅笔⑦图钉 4 枚⑧刻度尺⑨竖直固定木板的支架⑩小铅锤点拨:小铅锤仅用作校准平木板是否竖直和在木板上作竖直线,不同于碰撞实验中的作用
[实验原理]运用平抛运动的规律:水平方向 x=v0t,竖直方向 y=gt2/2,两个分运动合成可得轨迹方程y=gx2/2v02;可得初速 v0=x
[实验步骤](1)用图钉把白纸钉在竖直的木板上,如图 1
点拨:如果木板不铅直将影响球的飞行,可能相撞或摩擦,因此要用铅锤线校准
(2)在紧靠木板的左上角固定斜槽
点拨:固定斜槽时要使其末端切线水平,确保小球飞出作平抛运动,可将小球置于平轨部分,若球随遇平衡即可
(3)确定小球飞出时的初始位置即坐标原点 O,并过 O 用铅锤线描出 y 轴竖直方向
点拨:坐标原点(即小球做平抛运动的起点)是球在槽口时其球心在竖直纸板上的水平投影点 O,如图 2 所示,即 O 点在水平槽口端点正上方 r 处
(4)把事先做好的带孔的卡片用手按在竖直木板上,调节卡片位置,用心 爱心 专心图 1图 2使槽上滚下的小球正好从卡片孔穿过,用铅笔记下小球穿过孔时的位置,如图 1 所示
点拨:小球每次应在相同的适当高度从斜槽上滚下,在斜轨上释放小球不宜用手指,而要用斜槽上的球夹或挡板(如尺子),这样做重复性好,能确保每次的初速相同
(5)取下白纸,以 O 点为