xx高考物理《研究平抛运动》材料分析

XX 高考物理研究平抛运动材料分析实验 6 研究平抛运动1实验目的用实验的方法描出平抛运动的轨迹用实验轨迹求解平抛物体的初速度2实验原理使小球做平抛运动，利用描迹法描绘小球的运动轨迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标 x 和，由公式：xv0t 和gt2，可得 v0x3实验器材斜槽、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺4实验步骤图 1 按实验原理图 1 所示安装实验装置，使斜槽末端水平以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点，过点画出竖直的轴和水平的 x 轴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将白纸从木板上取下，从点开始连接画出的若干点描出一条平滑的曲线1实验注意事项固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，保证小球的初速度水平固定木板时，木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板要在斜槽上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由木板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差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计算小球的初速度时，应选距抛出点稍远一些的点为宜以便于测量和计算2判断平抛运动的轨迹是不是抛物线原理：若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标具有ax2的关系，且同一轨迹上 a 是一个特定的值验证方法方法一：代入法用刻度尺测量几个点的 x、坐标，分别代入ax2 中求出常数 a，看计算得到的 a 值在误差范围内是否为一常数方法二：图象法建立x2 坐标系，根据所测量的各个点的 x、坐标值分别计算出对应值的 x2 值，在x2 坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为 a值3计算平抛运动的初速度平抛轨迹完整在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移 x 及竖直位移，就可求出初速度 v0 因 xv0t，gt2，故v0x图 2平抛轨迹残缺如图 2 所示，由轨迹上任取三点 A、B、 ，使 A、B 间及B、间的水平距离相等，由平抛运动的规律可知，A、B 间与B、间所用时间相等，设为 t，则 hhBhABgt2所以 t，所以初速度 v0x1实验原理及实验操作在做研究平抛物体的运动的实验中，在调整斜槽时，必须使斜槽末端切线方向水平，这样做的目的是A为了使小球初速度每次都相同B为了使小球运动轨迹是抛物线为了使小球飞出时，初速度方向水平D为了使小球在空中运动时间每次都相等小球平抛的初速度大小与释放点高度有关，运动轨迹是否是抛物线与斜槽末端的切线水平无关，小球在空中运动的时间主要由高度决定，故选项 A、B、D 错误；只有斜槽末端切线水平，才能保证小球离开槽口后做平抛运动2实验数据的处理如图 3 甲所示是“研究平抛运动”的实验装置图图乙是实验后记录的数据，其中点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_/s图 3【解析】 由平抛运动的规律知，在水平方向上小球