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5 4实验 研究平抛运动 第五章曲线运动 方案一 平抛运动演示仪 一 描绘平抛运动的轨迹 实验器材 实验器材 斜槽 小球 木板 白纸 可先画上坐标格 图钉 铅垂线 直尺 三角板 铅笔等 铁架台 斜槽 木板 白纸 小球 铅垂线 安装调整斜槽 将斜槽固定桌子边缘 并使其末端保持水平 操作方法 将小球放在斜槽末端水平部分的任意位置 看其能否静止 若球右滚 应拧紧固定螺丝 若球左滚 应松动螺丝 直到小球在水平部分任意位置能够静止 实验步骤 调整木板 将铅垂线悬挂在槽口 使木板左上角在斜槽末端附近 调整木板处于竖直方向 并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近 固定好木板 确定坐标轴 把小球放在槽口处 用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O O即为坐标原点 在铅垂线下方白纸上标注两个相距较远的点 确定小球释放点 选择一个小球在斜槽上合适的位置由静止释放 使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角 描绘运动轨迹 将带有小孔的直角薄板放在小球可能经过的位置上 如果小球运动能通过小孔 用铅笔在该位置画上一点 用同样的方法 从同一位置释放小球 在小球运动路线上描下若干点 O 描绘平抛运动的轨迹 注意事项 1 应保持斜槽末端的切线水平 钉有坐标纸的木板竖直 并使小球的运动靠近坐标纸但不接触 2 小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下 在斜槽上释放小球的高度应适当 使小球以合适的水平初速度抛出 其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布 从而减小测量误差 3 坐标原点 小球做平抛运动的起点 不是槽口的端点 应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点 O O 坐标原点 平抛起点 方案二 水平喷出细水柱显示平抛运动轨迹 方案二 径迹法 o x y 细管 喷嘴 硬管 水平喷出的细水柱即为平抛运动的轨迹 是为了从喷嘴射出水流速度不变 描绘平抛运动的轨迹 方案三 频闪照相 二 计算平抛运动的初速度 在平抛物体的轨迹上 选取一个离抛出点较远的点 测量出所选点的水平位移和竖直位移 计算平抛运动的初速度 x y x x y1 y2 三 忘记抛出点位置v0如何求 先根据重锤线上所记录的两点作出y轴 并将y轴平移与轨迹相交 再过交点做y轴的垂线x轴 在x轴上截取两端相等的水平位移x 量出与之对应的两段竖直位移y1 y2 例 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 并把这一部分放在图中的坐标系内 则 1 小球平抛运动的初速度v0 m s 2
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