河北省邯郸市高中物理 实验手册 第二部分 实验6 研究平抛物体运动.doc_第1页
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实验6 研究平抛物体运动实验目的1. 学习描绘平抛运动的轨迹2. 根据平抛运动的轨迹确定平抛物体的初速度。实验器材弧形槽轨道，小球，铁架台，木板，白纸，图钉，刻度尺，自制过球卡。实验原理 描迹法是物理实验中常使用的方法，它是利用多次重复性的实验将轨迹描绘下来进行研究的一种方法。本实验让小球多次从同一位置释放，以同一初速度作平抛运动，用过球卡记下小球平抛运动过程中所经过位置的一系列的点，根据这些点在白纸上用铅笔描出一条平滑的曲线，这就是平抛运动的轨迹。如图61所示在轨迹上任取一点a，x表示平抛运动的水平位移，y表示平抛运动的竖直y图61axxyo位移，根据平抛运动知识 （1） （2）（1） 和（2）消去t解出 （3）由（3）式可看出，只要从描出的平抛曲线上任取一点，测出它的水平位移x和竖直下落高度y，就能够计算出平抛物体的初速度。实验指导1. 由实验原理可以看出实验强调重复性，为此小球必须每次都从相同的位置释放。2. 实验研究的是小球做平抛运动的规律，所以轨道末端一定要保持水平。检验轨道是否水平，可将小球放置在轨道末端处，观察球是否会左右滚动，如果球不动，则说明轨道已调平。3. 在纸上确定坐标系原点o的位置非常重要，否则就不能确定抛出点的位置。o点的位置应是轨道出口处小球球心所对应的位置，而不是斜槽口所对应的位置，这一点要特别注意。4. 实验时，要把重锤线在白纸上标定出来，如果不画出重锤线，则无法建立坐标系。实验步骤1. 按图6-2所示的实验装置将白纸钉在方木板上，且竖直立在桌上并用铁架台和夹子固定，将斜槽轨道安放在木板的左上端，保持底部水平，悬好重锤线，从轨道末端沿重锤线画出y轴，以球心的高度为准画出水平方向的x轴。图62bacdxyo重垂线图63a2. 将事先自制好的带有小孔的过球卡（图6-3）用手按在竖直木板上，上下调整过球卡的位置，使球从槽上一定高度滚下时，刚好从过球卡的孔中穿过，通过a处用笔记下该位置，反复几次在不同位置找到多个点 。 3. 用笔将一系列点连成光滑的曲线如图62所示。4. 在光滑的曲线上选取b点，测量xb、yb代入公式 ，求出平抛运动时的初速度v0。5. 另找c、d等点测量相应的x、y值代入公式（3），求得v0。6. 取v0的平均值为最后测量结果。问题思考abcd图64xyo1. 某同学作出了平抛运动的轨迹如图64，当他从原点开始在轨迹上选取点a、b、c、d，这些点对应水平方向上截取相等的线段，那么这些点在竖直方向截取线段的比值为多少？2.某同学在实验中，不慎未定好原点，只画了y轴线和描出了平抛物体运动的后一部分轨迹，有没有办法求平抛物体运动的初速度？3. 为了使斜槽的平直部分保持水平方向，在操作中是怎样检测的？4. 根据图65中
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