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实验 研究平抛运动 一 实验目的 1 描绘出平抛物体的运动轨迹 2 判断轨迹是否是抛物线 3 求出平抛运动物体的初速度 二 实验原理 平抛运动可以看成是两个分运动的合运动 水平方向的匀速直线运动 其速度等于平抛物体的初速度 竖直方向的自由落体运动 利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不同位置 然后描出运动轨迹 测出曲线上任一点的坐标x和y 利用 就可以求出平抛物体的初速度 三 实验器材实验器材 平抛运动实验器 小球 复写纸 白纸 可先画上坐标格 直尺 三角板 铅笔等 四 实验步骤 1 打开上下压纸板 将复写纸叠放白纸上平整地夹进竖直面板 2 用调节螺脚调重锤尖与底座上锥尖对正 以重锤线定Y轴位置后 收重锤放面板后 3 将接球板装入竖直轨道 升至轨道O线位 用钢球沿接球板向图纸横划X轴线 与Y轴交点为坐标原点O 4 固定好平抛轨道上定位器 拉出接球板定位销拉钮 逐次下降 并依次从定位器处将钢球快而稳地释放抛出 直至最低点 钢球即依次在图纸上打留一系列迹点 若改变定位器位置重复上述操作 可打留另一系列迹点 5 取下图纸 根据一系列迹点 用平滑曲线画出小球平抛运动轨迹 O y x A4 A3 A2 A1 M4 M3 M2 M1 y3 五 处理数据1 如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 假设轨迹是一条抛物线 则轨迹上各点应满足y ax2 测出轨迹上某点的坐标 x y 带入y ax2中求出a 就可知道代表这个轨迹的可能关系式 再测几个点的坐标代入验证 2 怎样计算平抛物体的初速度 水平方向上的匀速直线运动竖直方向上的自由落体运动 平抛运动的两个分运动为 O y x v0 v0 x 测出轨迹上某一点的坐标 x y 代入可求出v0 P x y 例1 在做 研究平抛运动 实验中应采取下列哪些措施可减小误差 A 斜槽轨道必须光滑B 斜槽水平部分轨道必须水平C 每次要平衡摩擦力D 小球每次应从斜槽上同一高度释放 BD 六 典例精析 例2 03年上海14 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 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 C 例3 如图所示 在 研究平抛运动 的实验中 描绘得到的平抛物体的轨迹的一部分 抛出点的位置没有记录 试根据图中的数据求出平抛运动的初速度 物体在AB段和BC段运动的时间必相等 则有 解析 在轨迹上ABC三个点是水平间距相等的 故有 例4 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L 2 5cm 若小球在平抛运
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