实验_研究平抛运动

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1、3 实验：研究平抛运动 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。 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。 复习回顾 平抛运动： 平抛运动的规律： 水平方向： 竖直方向： 物体以一定的水平速度抛出后，只在重力作用 下的运动。 匀速直线运动， 自由落体运动， 一、水平方向的运动规律 实验设计 观察结果:两球相撞 【实验结论】: 平抛运动水平方向的运动 是匀速直线运动 二、竖直方向的运动规律 【实验结论】 平抛运动竖直方向的运动 是自由落体运动 观察结果:两球同时落地 探究思路： 1.设法通过实验得到平抛运动的轨迹， 2.在平抛运动的轨迹上找到每隔相等的时间所到达的位置

2、， 3.测量两相邻位置间的水平、竖直位移，分析这些位移的特 点. 三、描绘平抛运动的轨迹 1.实验器材 斜槽、小球、木板、坐标纸、图钉、铅垂线、直尺、三角 板、铅笔等。 2.实验原理 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：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。令小球做平抛运动，利用描点法描出小球的运 动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。 测出曲线上某一点的坐标x和y，根据重力加速度g的数 值，利用公式 求出小球飞行时间 ，再利用 公式 ，求出小球的水平分速度 ，即为小球 做平抛运动的初速度。 3.实验步骤 （1）安装调整斜槽：用 图钉把白纸钉在竖直板上

3、 ，在木板的左上角固定斜 槽，可用平衡法调整斜槽 ，即将小球轻放在斜槽平 直部分的末端处，能使小 球在平直轨道上的任意位 置静止，就表明斜槽已调 好。 （2）调整木板：用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖 直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把 重垂线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重 复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。 （3）确定坐标原点O ：把小球放在槽口处 ，用铅笔记下球在槽 口时球心在坐标纸纸 上的水平投影点O，O 即为坐标原点。 （4）描绘运动轨迹：在木板的 平面上用手按住卡片，使卡片 上有孔的一面保持水平，调整 卡片的位置，使从槽上滚下的 小球正好穿

4、过卡片的孔，而不 擦碰孔的边缘。 用铅笔在卡片缺口处的白 纸上点个黑点，这就在白纸上 记下了小球穿过孔时球心所对 应的位置。 保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始下滑， 用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。 5.注意事项 (1)斜槽末端的切线必须水平。 (2)方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖 直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。 (3)坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点， 应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点。 (4)如果是用白纸，则应以小球在槽口时球的球心在木板 上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重垂线， 先根据重垂线方向确定y

5、轴方向，再用直角三角板画出水 平线作为x轴，建立直角坐标系。 (5)每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始滚下。 (6)要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速 度，这样可使结果的误差较小。 x y x y 四、平抛运动的初速度计算 1.记住原点 O 2.没有记住原点,v0如何求？ x y x1x2 y1 y2 O 例1.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次 沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨 迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操 作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上： A通过调节使斜槽的末端保持水平 B每次释放小球的位置必须不同 C每次必须由静止

6、释放小球 D记录小球位置用的木条(或凹槽) 每次必须严格地等距离下降 E小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)接触 F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连 成折线 ACE 1.在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材： 白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁 架台，还需要下列器材中的( ) A.秒表 B.天平 C.重垂线 D.测力计 C 2.在研究平抛物体运动动的实验实验 中，如果小球每次从斜槽 滚滚下的初始位置不同，则则正确的是 ( ) A小球平抛的初速度不同 B小球每次做不同的抛物线线运动动 C小球在空中运动动的时间时间 均不同 D小球通过过相同的水平位移所用时

7、间时间 均不同 ABD 3.在研究平抛运动的实验中，让小球多次从斜 槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，甲 和乙得到的记录纸分别如图所示，从图中明显 看出甲的实验错误是_, 乙的实验错误是_。 斜槽末端不水平 每次释放小球的高度不同 O 甲 O 乙 4.下列哪些因素会使本实验的误差增大 （ ） A小球与斜槽之间有摩擦 B建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 C安装斜槽时其末端不水平 D根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计 算的点离原点O较远 BC 5.在“研究平抛运动动”实验实验 中，某同学只记录记录 了小球运动动 途中的A、B、C三点的位置，取A点为为坐标标原点，则则各点的

8、位置坐标标如图图所示，当g10 m/s2时时，下列说说法正确的是 （ ） A.小球抛出点的位置坐标是(0，0) B.小球抛出点的位置坐标是(-10，-5) C.小球平抛初速度为2m/s D.小球平抛初速度为1m/s BD 6.在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说 法是正确的( ) A.安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平 B.进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放 C.小球与槽的摩擦不可避免，但这不影响实验结果 D.为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量 AB 7.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l1.25cm，若小

9、球在平抛运 动中先后经过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取9.8ms2)。 d a b c 0.70m/s 8.某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意 图如图1所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出 一组平行的插槽（图中 P0P0,P1P1），槽间距离均为 d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B 板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由 静止释放。等打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向 纸面内侧平移距离d。 图1 （1）实验前应对实验装置反复调节，直到_ _ _，每次让小球从同一位置由静止释放，是为 了_。 （2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了_ _ _。 线水平，A板水平，插槽 P0P0垂直斜轨并在斜轨末 斜轨末端切 端正下方 使小球每次做平抛运动的初速度相同 每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的 使记录纸上 距离 在误差允许范围内, 四段位移近似相等 四段位移所用时 间相等 在水平方向,相等 时间内的位移相等 平抛运动在水平方 向的分运动是匀速 直线运动 平抛运动可分解为水平方 向的匀速直线运动和竖直 方向的自由落体运动