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1、第四节 抛体运动的规律zxxk,实验：研究平抛运动,一、实验目的,1用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。 2从实验轨迹求平抛物体的初速度。,二、实验器材,斜槽，铁架台，木板，白纸，小球，图钉，铅笔，有孔的卡片，刻度尺，重锤线。zxxk,三、实验原理,用描迹法,平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一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，利用描迹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。zxxk,测出曲线上的某一点的坐标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t，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
2、初速度。,四、实验步骤,1、安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，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，就表明水平已调好。zxxk,2、调整木板：用悬挂在槽口的重锤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。然后把重锤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白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点。,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
3、证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。,5、计算初速度：取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。,用公式xv0t和ygt2/2计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。,在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。,五.注意事项有：,斜槽末端的切线必须水平。, 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。,坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点
4、，应是小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点。,如果是用白纸，则应以小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤线，先以重锤线方向确定y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。,每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。,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。,例1.(1998年上海)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
5、位置必须不同C每次必须由静止释放小球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)相触F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连 成折线,A C E,练习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，还需要下列器材器材中的： A、秒表 B、天平 C、重锤线 D、测力计,C,练习2.在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，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运动zxxk C小球在空中运动的时间每次均不同 D小球通过相同的水平位
6、移所用时间均不同,ABD,练习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，某甲和某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.,槽底不水平,每次释放小球的高度不同,练习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,例2如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm，g=10m/s2，则 （1）小球平抛的初速度vo= m/
7、s （2）闪光频率f= H2 （3）小球过A点的速率vA= m/s,解：由自由落体运动规律，,y=gt 2=20.05=0.1m,t=0.1s f=10Hz,x=v0 t v0 =x/t=30.05/0.1=1.5m/s,vBy =(y1+y2)/2t = 80.05/0.2=2m/s,vAy = vBy gt = 2-1 =1m/s,vA2 = vAy2 + v02 =1+2.25=3.25,vA=1.8m/s,1.5,10,1.8,练习1、在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g10 m/s2时，下列说法正
8、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,练习2. 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,abc,练习3、一学生做“研究平抛物体的运动”实验时，画运动轨迹只在白纸上画出了与初速度平行的Ox轴，忘了画坐标原点和Oy轴，而且也只画出了中间一部分轨迹，如图所示如
9、何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需测实际数据只用物理量的符号代表所测量),测量方法：(简答)_,得到的v0=_,解析:任取水平间距相等的三点A,B,C，如图示，测量水平间距s，竖直间距h1、h2,练习4.某学生在研究平抛运动的实验中有如下操作步骤，试按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上：_ A用铅笔在白纸上记下抛出点位置O； B取下白纸，用平滑曲线连接小球依次通过的各点，得出平抛运动轨迹； C用重锤线和直尺画出过O点的竖直线oy； D用三角板画出过O点的水平线ox； E安装斜槽，并使槽的末端切线沿水平方向； F每次都从斜槽的定位卡处由静止释放小球，并用铅笔在白纸上依次记下小球通过各点的位置；
10、 G将白纸钉在木板上，并竖直固定木板； H在平抛运动轨迹上取A、B、C三点，用三角板和刻度尺，分别量出三点的水平位移x和竖直位移y； I利用水平和竖直位移x、y，计算三次平抛的初速Vo，再求出三次的平均值作为测量最后结果；,E、G、A、C、D、F、B、H、I,练习5.(95年高考)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),解析：由平抛运动规律,y=gT 2= l,x=v0 T, v0 = x/T=2l /T
11、=,代入数字 l = 1.25cm=1/80 m,得到 v0 =0.70m/s,0.70m/s,练习6. 如图(a)“是研究平抛运动”的实验装置图，(b)是实验后在白纸上作的图 (1)在(a)图上标出O点及OX，OY轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的答：_ (2)固定斜槽轨道时应注意使_ (3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意_ (4)计算小球平抛初速度的公式为Vo=_，根据图(b)给出的数据， 可计算出Vo=_m/s,利用重锤线作OY轴，再垂直于OY作OX轴,斜槽末端切线水平,每次都从同一高度处无初速度滚下,1.6,例3.一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离S相等的三点A、B、C，量得S=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得： （1）物体抛出时的初速度为 m/s； （2）物体经过B时竖直分速度为 m/s； （3）抛出点在A点上方高度为 m处。,解析:(1)先求T,据,求得:T=0.1s,=2m/s,（2）,=1.5m/s,（3）设抛出点在A点上方高度为h,下落到点A的时间为t,则有:,由此两式可求得h=0.0125m,
