第三节实验：研究平抛运动一、实验目的1．用实验的方法找出做平抛运动的物体的运动轨迹．2．由实验轨迹求平抛物体的初速度．二、实验原理平抛物体的运动可以看做是由两个分运动合成的，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．使小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，根据公式：x＝v0t和y＝12gt2，就可求得v0＝xg2y，即为小球做平抛运动的初速度．三、实验器材斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺．四、实验步骤1．按图甲所示安装实验装置，使小球在斜槽末端点恰好静止．2．以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴．甲3．使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点．用同样方法，在小球运动路线上描下若干点．4．将白纸从木板上取下，从O点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线，如图乙所示．乙五、数据处理1．在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移x及竖直位移y，就可求出初速度v0.因x＝v0t，y＝12gt2，故v0＝xg2y.2.如图丙所示，在轨迹上任取三点A、B、C，使A、B间及B、C间的水平距离相等，由平抛运动的规律可知，A、B间与B、C间所用时间相等，设为t，则Δh＝hBC－hAB＝gt2所以t＝hBC－hABg，丙所以初速度v0＝xt＝xghBC－hAB.六、注意事项1．实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，看小球能否静止，若小球静止，则斜槽末端水平)．2．方木板必须处于竖直平面内，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直．3．小球每次必须从斜槽上同一位置滚下．4．坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点．5．小球开始滚下的位置高度要适中，以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜．6．在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度．七、误差分析1．斜槽末端没有水平．2．描点不准确．3．在轨迹上量取某点坐标(x，y)时出现误差．在做“研究平抛运动”的实验时：(1)除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是________．A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E．弹簧测力计F．重垂线(2)实验中，下列说法正确的是________．A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端可以不水平D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来思路点拨：依据原理与实验目的选取器材．解析：实验还需要的器材是坐标纸和重垂线，描出的轨迹在坐标纸上，方便数据处理，重垂线是用来确定竖直木板是否竖直并确定纵坐标．做研究平抛运动的实验时，斜槽末端必须水平，以保证小球做平抛运动，使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，以使小球在斜槽末端速度相同；在描画小球运动轨迹时，应用平滑的曲线连点，偏离轨迹较远的点可舍去．答案：(1)CF(2)AD【针对训练】1.关于研究平抛运动这个实验，以下说法中正确的是()A．小球释放的初始位置越高越好B．每次小球要从同一高度由静止释放C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D．小球的平抛运动要靠近竖直木板但不能接触答案：BCD在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.6cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝______________(用L、g表示)，其值是____________(g＝10m/s2)．小球在b点的速率为________．(取两位有效数字)解析：图中a、b、c、d位置之间对应水平距离相等．说明a→b、b→c、c→d所用时间相同，根据匀变速直线运动的特点Δx＝aT2，则有L＝gt2①而水平方向上2L＝v0t②联立①②式得v0＝2gL＝210×1.6×10－2m/s＝0.80m/s.小球在b点的竖直分速度vy＝yac2t＝3L2t③联立①③式得vy＝1.5gL＝0.60m/s.小球在b点的合速度v＝v20＋v2y＝1.0m/s.答案：2gL0.80m/s1.0m/s【题后总结】平...
