实验二研究平抛运动

1、学生物理实验 研究平抛运动实验二 研究平抛运动实验目的：通过实验描出平抛物体的，并求出平抛物体的轨迹，初速度。实验器材：木板，白纸，图钉，斜槽，铁球，重锤线实验原理1平抛物体的运动可以看作是水平方向的 和竖直方向的的合运动匀速直线运动，自由落体运动。2只要使小球每次都在斜槽上的同一位置从静止开始自由滚下，就可以保证小球离开斜槽末端具有，再设法确定小球轨迹上的，把它们用平滑曲线连接起来就可以得到一条较准确的小球作平抛运动的轨迹相同的初速，几个点。3以平抛出发点为原点，水平方向为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，设平抛初速为v0，飞行时间为t，则对平抛运动轨迹曲线上任意一点的坐标（x，y）都有：x，

2、y。若测出某点坐标（x，y），则可求得平抛运动初速度v0v0t，gt2，x。准备作业1在固定斜槽时，一定要使通过槽末端O点的切线是水平的，这是为了确保小球离槽时速度方向是。调整时把球放在平轨道上，如果小球在任意位置，就表明水平调好了水平，静止。2在调节木板竖直放置与画经过O点的竖直线（y轴）时，应利用重锤线。3在确定坐标原点时，应采用下面图所示的方法，把小球的位置作为坐标原点O右，球心。 O点就是槽口的末端O点在槽口末端正上方高r处（r是小球的半径）4实验时必须使小球每次都从斜槽上的同一位置开始滚下，这是为了保证小球每次离开斜槽平轨时具有初速度。5要用重垂线把图板校准到竖直方向，使小球的运动既

3、靠近图板，又不接触。在斜轨上释放小球不宜用手指，而要用一个挡板（例如尺），这样做重复性较好。6在斜轨上适当的高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由图板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差。7在选择点子计算小球初速度时，为了使最后的结果有较小的误差，应选择距O点 （填“远些”或“近些”）的点来计算远些。实验步骤1在竖直放置的木板左上角固定一个斜槽，且使槽末端水平，调整好斜槽位置，使小球离开斜槽做平抛运动时刚好不碰到木板。在木板上用图钉固定一张方格纸。2在方格纸上画出x、y直角坐标，坐标原点O就是小球离开斜槽末端的位置，且跟小球球心重合。3把斜槽上的定位器固定在某一位置，使小球每次都

4、从这位置静止开始释放。小球离开斜槽末端后做平抛运动，落到铅笔上，在白纸上打出一个点。4用同样的方法重复实验，可在方格纸上记下若干点。取下方格纸，把这些点连成平滑的曲线，这就是小球做平抛运动的轨迹。5在曲线上任意取一点，测出这点的坐标，用xv0t和ygt2可求出小球的初速度v0x，再取不同的点，用相同的方法分别求出小球的初速度，计算出它的平均值。数据处理上海地区的重力加速度为9.79米/秒2小球初速度的平均值为。相关习题1要求小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下，其目的是 使v0相同。2右图为小球每次从斜槽末端的示意图，在坐标纸上要求记录平抛运动的起点作为坐标原点，则起点应为图中的 点。还要利用

5、线，画出 轴。实验中需测量的物理量是 ，由此计算平运动的初速度的表达式是v0B，重锤，y，x，y，x_。3关于研究平抛运动的实验，下述正确的是CD（ ）（A）斜槽必须是光滑无摩擦的（B）所用小球的半径越大则所测得的初速度越精确（C）实验所需唯一测量工具是毫米刻度尺（D）小球越重所测量得的初速度越精确4（2007闵行）实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的装置钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。 （l）某同学在安装实验

6、装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。他的错误之处是（1）直角坐标系的原点应建在小球飞离斜槽槽口时球心的水平投形点处它在槽口正上方r （ r为小球半径）处。而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处（2分 （2）偏大（2分）_。（2）该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式v0x求小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与真实值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”） 5（1998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，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作

7、要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上： ace。（a）通过调节使斜槽的末段保持水平（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6如所示是研究平抛运动规律的实验装置，测定平抛运动的初速度时应该注意：（1）在安装轨道时，除了要使斜槽处于竖直平面内，还应斜槽末端水平，竖直平面内，同一高度，A点上方r处，重锤线；（2）木板应固定在；（3）小球每次均应从静止释放；（4）在固定于板面上的白纸上需要建立以O为原点的坐标

8、轴，我们可以先在白纸上画出斜槽端点A，则原点O应在处，然后利用画出竖直方向Oy轴，最后画出水平方向Ox轴。52003216x/cmy/cm乙ABCD甲8（2007松江）图甲是研究平抛运动的实验装置示意图，小球从斜面上一定高度处从静止释放，经过一段水平轨道后落下。图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据：（1）请在图甲中的白纸ABCD上标出小球平抛运动的起始点O，并画出 Ox、Oy轴。（2）水平轨道的作用是 ；在实验中，需要小球重复运动。每次都使小球从同一位置开始运动的原因是16（1）如右图所示（2分）（2）使初速度水平，保证每次小球做平抛运动的初速度相同（2分）（3） 1.6（2分）_。（3）

9、根据图乙中数据，可以算出此平抛运动的初速度v0 m/s。9（2000上海）右图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体作平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球，AA为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述三条轨迹可得出结论： 作平抛运动的物体在水平方向作匀速直线运动，在竖直方向作自由落体运动（或平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成）。10（2003上海）如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自

10、由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后C（）（A）水平方向的分运动是匀速直线运动（B）水平方向的分运动是匀加速直线运动（C）竖直方向的分运动是自由落体运动（D）竖直方向的分运动是匀速直线运动11测得小球的平抛运动轨迹如图所示，根据图示给出的数据，可计算出该小球平抛运动的初速度v0_m/s。（g取9.8m/s21.6）x1x2y1y2OxyHABS（a）（b）12（2007浦东）（1）如图（a）所示的实验装置：小球A沿竖直平面内的轨道滑下，轨道末端水平，A离开轨道末端时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时从同一高度自由下落。改变整个装置的高度H做同样的试验，发现位于同一高度的小球A、B总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后 （1）竖直方向的分运动是自由落体运动；（2）63cm。（2）在某次实验中，测得小球A的平抛运动轨迹如图（b）所示，已知O点是小球做平抛运动的抛出点，x142cm，y119.6cm，y244.1cm，可计算出x2 cm。（g取9.8m/s2）13在研究小球的平抛运动规律的实验中，某同学记录下一段抛物线，以及水平轴Ox，如图所示。现在给你刻度尺，重力加速度g为已知，