实验研究平抛物体的运动打印

1 实验实验 研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动 实验思考实验思考 1 怎样保证小球的运动是平抛运动 固定斜槽时怎样检查槽口是否水平 2 怎样保证小球每次从槽口飞出时的速度是相同的 为什么每次小球都要从同一点由 静止滚下 3 描运动轨迹用的坐标轴是怎样画出来的 原点在哪里 Y 轴怎样画出来 X 轴怎样画 出来 4 轨迹上的点是怎样描出来的 实际用的方法与课本上的方法可能不一样 平抛物 体的轨迹曲线是怎样描出来的 5 怎样从描出来的图线求出平抛运动的初速度 6 怎样从平抛运动的闪光照片求平抛运动的初速度 闪光照片上没有初始位置 只有 连续三个时刻的位置 怎样算出初速度 实验目的实验目的 1 用实验方法描出平抛物体的运动轨迹 2 从实验轨迹求平抛物体的初速度 实验原理实验原理 1 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动 是水平方向的匀速直线运动 另一个是竖直方向的自由落体运动 2 小球做平抛运动 利用描迹法描出小球的运动轨迹 即小球做平抛运动的曲线 3 建立坐标系 测出曲线上的某一点的坐标 x 和 y 根据重力加速度 g 的数值 利用公 式求出小球的飞行时间 t 再利用公式 x vt 求出小球的水平分速度 即为小 2 2 1 gty 球做平抛运动的初速度 实验器材实验器材 斜槽 竖直固定在铁架台上的木板 白纸 图钉 小球 有孔的卡片 刻 度尺 重锤线 实验步骤实验步骤 1 安装调整斜槽 用图钉把白纸钉在竖直板上 在木板的左上角固定斜槽 可用平 衡法调整斜槽 即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处 能使小球在平直轨道上的任意 位置静止 就表明水平已调好 2 调整木板 用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向 并使木板平面与小球 下落的竖直面平行 然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上 固定木板 使在重复 实验的过程中 木板与斜槽的相对位置保持不变 3 确定坐标原点 O 把小球放在槽口处 用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水 平投影点 O O 点即为坐标原点 4 描绘运动轨迹 在木板的平面上用手按住卡片 使卡片上有孔的一面保持水平 调整卡片的位置 使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔 而不擦碰孔的边缘 然后用 铅笔在卡片缺口上点个黑点 这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置 保 2 证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同 用同样的方法 可找出小球平抛轨迹上的一 系列位置 取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹 5 计算初速度 以 O 点为原点画出竖直向下的 y 轴和水平向右的 x 轴 并在曲线上 选取 A B C D E F 六个不同的点 用刻度尺和三角板测出它们的坐标 x 和 y 用公 式 x v0t 和计算出小球的初速度 v0 最后计算出 v0的平均值 并将有关数据 2 2 1 gty 记入表格内 注意事项注意事项 1 实验中必须保持通过斜槽末端点的切线水平 方木板必须处在竖直面内且与小球运 动轨迹所在的竖直平面平行 并使小球的运动靠近图板但不接触 2 小球必须每次从斜槽上同 位置滚下 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 球的球心 在木板上的水平投影点 4 要在平抛轨道上选取距 O 点远些的点来计算球的初速度 这样可使结果的误差较小 问题讨论问题讨论 1 水平为匀速直线运动 相等时间内位移相同 0T 竖直 方向为初速度为零的匀加速运动 则相邻相等时间内位移之差为常 数 即 y gT2 则如果测量出 和 y1和 y2 可以求出小球的初 速度 0以及通过 B 点时的速度大小和方向 说明方法 2 在研究平抛运动的实验中 在白纸上画出了初速度方 向的 轴 没有记槽口的位置 并且只画了中间一部分轨迹 如何只用一把刻度尺测算出这个物体的初速度 3 一个同学做 研究平抛物体运动 的实验 只在案纸上记下重锤线 y 的方向 忘记在 纸上记下斜槽末端的位置 并只在纸上描出如图所示曲线 现在我们在曲线上取 A 和 B 两 点 用刻度尺分别量出它们到 y 的距离 AA x1 BB x2 以及 AB 的竖直距离 h 从而 求出小球抛出时的速度 0 为多少 y1 y2 B A A h B x1 X2 3 O a b c 钢球 练习练习 1 下列哪些因素会使 研究平抛物体的运动 实验的误差增大 A 小球与斜槽之间有摩擦 B 安装斜槽时其末端不水平 C 建立坐标系时 以斜槽末端端口位置为坐标原点 D 根据曲线计算平抛运动的初速度时 在曲线上取作计算的点离原点 O 较远 2 如图所示 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 1 25cm 若小球在平抛 运动途中的几个位置如图中的 a b c d 所示 则小球平抛的 初速度的计算式为 vo 用 l g 表示 其值是 取 g 9 8m s2 小球在 b 点的速率是 你能求出抛出点的位置吗你能求出抛出点的位置吗 3 某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置 如图实验时 在水平桌面上固定一个 斜面 让钢球从斜面上由静止滚下 钢球滚过桌边后便做平抛运动 在钢球抛出后经过 的地方放置一块水平木板 木板由支架固定成水平 木板所在高度可通过竖直标尺读出 木板可以上下自由调节 在木板上固定一张白纸 该同学在完成装置安装后进行了如下 步骤的实验 A 实验前在白纸上画一条直线 并在线上标出 a b c 三点 且 ab bc 如图 量出 ab 长度 L 20 00cm B 让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下 调节木板高度 使得钢球正好击中 a 点 记下此时木板与桌面的高度差 h1 70 00cm C 让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下 调节木板高度 使得钢球正好击中 b 点 记下此时木板与桌面的高度差 h2 80 00 cm D 让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下 调节木板高度 使得钢球正好击中 c 点 记下此时木板与桌面的高度差 h3 100 00 cm 则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小 vo m s 钢球击 中 b 点时其竖直分速度大小为 vby m s 已知钢球的重力加速度为 g 10m s2 空气阻力不计 4 4 一个同学做 研究平抛物体运动 的实验 只在案纸上记下重锤线 y 的方向 忘记在 纸上记下斜槽末端的位置 并只在纸上描出如图所示曲线 现在我们在曲线上取 A 和 B 两 点 用刻度尺分别量出它们到 y 的距离 AA x1 BB x2 以及 AB 的竖直距离 h 从而求 出小球抛出时的速度 0 为 A B hgxx2 2 1 2 2 hgxx2 12 C D hg xx 2 2 12 hg xx 2 2 12 5 图为小球做平抛运动的闪光照片 图中每小方格的边长 l 4 9cm 小球在平抛运动过程中的几个位置如图中的 A B C D 所示 g 9 8m s2 求 1 小球平抛的初速度 2 小球过 c 点时