第04节平抛物体的运动 (2).ppt

,第五章：曲线运动,第3节：实验：研究平抛运动,实验目的：,(1)描绘出平抛物体的运动轨迹；(2)求出平抛运动物体的初速度。,实验:研究平抛运动,实验怎样得到平抛运动的轨迹?方案:,实验器材：斜槽，金属小球，木板(附竖直固定支架)，坐标纸，图钉，刻度尺，重锤线，铅笔。,描迹法,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，并使其末端的切线保持水平。,实验步骤:,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且靠近,固定好木板。,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白纸上的水平投影点O，O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。,用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。,保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。,5、计算初速度：取下白纸，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，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。,用公式xv0t和ygt2/2计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值。,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。,(1)保证斜槽末端的切线必须水平。(2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面，并使小球的运动靠近木板但不接触。(3)坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小球球心处,实验注意事项:,O,O,(4)小球应在同一位置无初速自由释放；释放的高度要适当，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；(5)实验过程中木板不能动(6)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。,实验注意事项:,如何检验斜槽末端部分是否水平？,若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置，小球都不滚动，则可以认为斜槽末端水平,讨论1:,调节木板，使重锤的吊线与平板的边线平行、与平板面平行；使小球平抛的轨道平面与板面平行,怎么判断木板面是否竖直?,讨论2:,怎么确定坐标原点o，建立直角坐标系?,把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时球的球心在坐标纸板上的水平投影点o，即为坐标原点(不是槽口端点)；再利用重锤线确定y轴方向和与之垂直的x轴方向。,讨论3:,讨论4: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,例2、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3、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v0=_（用L、g表示），其值是_,a,b,c,d,1m/s,1、在研究平抛运动的实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择下列的：（）A、实心小铁球；B、空心小铁球；C、实心小木球；D、以上三种球都可以；,练一练,A,2、在“研究平抛物体的运动”实验时，已备有下列器材：白纸、图钉、平板、铅笔、弧形斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要下列器材器材中的：A、秒表B、天平C、重锤线D、测力计,C,3、在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：A通过调节使斜槽的末端保持水平B每次释放小球的位置必须不同C每次必须由静止释放小球D记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相触F将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线,ACE,4、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，则（1）小球平抛的初速度vo=m/s（2）闪光频率f=H2（3）小球过A点的速率vA=m/s,解：由自由落体运动规律，,y=gt2=20.05=0.1m,t=0.1sf=10Hz,x=v0tv0=x/t=30.05/0.1=1.5m/s,vBy=(y1+y2)/2t=80.05/0.2=2m/s,vAy=vBygt=2-1=1m/s,vA2=vAy2+v02=1+2.25=3.25,vA=1.8m/s,1.5,10,1.8,5、在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g10m/s2时，下列说法正确的是（）A.小球抛出点的位置坐标是(0，0)B.小球抛出点的位置坐标是(-10，-5)C.小球平抛初速度为2m/sD.小球平抛初速度为1m/s,BD,6、如图(a)“是研究平抛运动”的实验装置图，(b)是实验后在白纸上作的图(1)在(a)图上标出O点及OX，OY轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的答：_(2)固定斜槽轨道时应注意使_(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意_(4)计算小球平抛初速度的公式为Vo=_，根据图(b)给出的数据，可计算出Vo=_m/s,利用重锤线作OY轴，再垂直于OY作OX轴,斜槽末端切线水平,每次都从同一高度处无初速度滚下,1.6,7、一个同学在研究平抛物体的运动实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离S相等的三点A、B、C，量得S=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：（1）物体