5.3实验：研究平抛运动

1、平抛运动中的结论平抛运动中的结论（1）飞行时间飞行时间: :（2）水平射程）水平射程:（3）落地速度）落地速度:ght2ghvtvx200ghvvt220 xoy0v（4 4）速度偏角）速度偏角 与位移偏角与位移偏角 的关系：的关系：tan2tan（5）速度变化量：）速度变化量：tgvvv12 第三节第三节 实验：实验： 研究平抛运动研究平抛运动实验目的实验目的 描出平抛运动的轨迹，判断其是否为抛物线描出平抛运动的轨迹，判断其是否为抛物线 计算平抛运动的初速度计算平抛运动的初速度实验器材：实验器材：斜槽轨道，金属小球，斜槽轨道，金属小球，图钉，平木板，铁架台，重锤，图钉，平木板，铁架台，重锤，

2、有孔有孔的卡片的卡片，铅笔，刻度尺。，铅笔，刻度尺。方案一、方案一、描迹法描迹法实验步骤：实验步骤：安装调整斜槽安装调整斜槽: :用图钉把白纸钉在竖直板上用图钉把白纸钉在竖直板上, ,在木板的左在木板的左上角固定斜槽上角固定斜槽, ,并使其末端并使其末端保持水平保持水平; ;调整木板调整木板: :用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向向, ,并并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近, ,固定好固定好木板木板; ;确定坐标轴确定坐标轴: :把小球放在槽口处把小球放在槽口处, ,用铅笔记下用铅笔记下小球在槽口小球在槽口

3、时球心在木板上的水平投影点时球心在木板上的水平投影点O O, ,O O即即为坐标原点为坐标原点, ,再利用铅再利用铅垂线在纸上画出通过垂线在纸上画出通过O O点的竖直线点的竖直线, ,即即y y轴轴; ;确定小球释放点确定小球释放点: :选择一个小球在斜槽上合适的位置选择一个小球在斜槽上合适的位置由由静止释放静止释放, ,使小球运动轨迹使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角大致经过白纸的右下角; ;描绘运动轨迹描绘运动轨迹: :把笔尖放在小球可能经过的位置上把笔尖放在小球可能经过的位置上, ,如果如果小球运动中碰到笔尖小球运动中碰到笔尖, ,用铅笔在该位置画上一点用铅笔在该位置画上一点, ,用同样

4、的用同样的方法方法, ,从从同一位置同一位置释放小球释放小球, ,在小球运动路线上描下若干点在小球运动路线上描下若干点. .1 1、保证斜槽末端水平；、保证斜槽末端水平；2 2、保证木板平面竖直，且平行于小球运动轨迹所、保证木板平面竖直，且平行于小球运动轨迹所在的平面在的平面, ,并使小球的运动靠近木板但不接触；并使小球的运动靠近木板但不接触；3 3、坐标原点不在斜槽口的末端，而在槽口上方小、坐标原点不在斜槽口的末端，而在槽口上方小球球心处；球球心处；4 4、小球应在同一位置无初速释放，释放的高度要、小球应在同一位置无初速释放，释放的高度要适当；适当；5 5、实验过程中木板不能动。、实验过程中

5、木板不能动。实验注意事项：实验注意事项： 1 1、在、在“研究平抛运动研究平抛运动”实验中，采取下列哪些实验中，采取下列哪些措施可减小误差（）措施可减小误差（）A A、斜槽轨道必须光滑、斜槽轨道必须光滑B B、斜槽水平部分轨道必须水平、斜槽水平部分轨道必须水平C C、每次要平衡摩擦力、每次要平衡摩擦力D D、小球每次应从斜槽上同一高度释放、小球每次应从斜槽上同一高度释放BD2 2、在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每、在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是A A、小球平抛的初速度不同、小球平抛的初速度不同B B、小球

6、每次做不同的抛物线运动、小球每次做不同的抛物线运动CC、小球在空中运动的时间每次均不同、小球在空中运动的时间每次均不同D D、小球通过相同的水平位移所用时间均不同、小球通过相同的水平位移所用时间均不同ABD 3、在做、在做“研究平抛运动研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面操作正确轨道运动，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面操作正确的是（的是（ ）A、通过调节使斜槽的末端的切线保持水平、通过调节使斜槽的末端的切线保持水平B、每次释放小球的位置必须不同、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、每次必须由静止释放小球

7、D、记录小球位置用的木条、记录小球位置用的木条(或凹槽或凹槽)每次必须严格地等距每次必须严格地等距离下降离下降E、小球运动时不应与木板上的白纸、小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸或方格纸)相接触相接触F、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成、将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线折线 ACEoxy方案二、方案二、水柱法水柱法v0用频闪照相机得到物体运动的轨迹方案三、方案三、照相法照相法yxx4x3x2x1、y3二、如何判断得到的轨迹是不是二、如何判断得到的轨迹是不是抛物线抛物线？ y1y2y4三、如何计算平抛物体的初速度？三、如何计算平抛物体的初速度？ 2021gty

8、tvxv0=txyg2= x例例4如图为某小球做平抛运动时，用闪光照相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的方法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长图中背景方格的边长为为5cm，g=10m/s2，则，则（1）小球平抛的初速度）小球平抛的初速度vo= m/s（2）闪光频率）闪光频率f= H2（3）小球过）小球过A点的速率点的速率vA= m/sABC解解：由自由落体运动规律，：由自由落体运动规律，y=gt 2=20.05=0.1mt=0.1s f=10Hzx=v0 t v0 =x/t=30.05/0.1=1.5m/svBy =(y1+y2)/2t = 80.05/0.2=

9、2m/svAy = vBy gt = 2-1 =1m/svA2 = vAy2 + v02 =1+2.25=3.25vA=1.8m/s1.5101.8例例5.5.一个同学在一个同学在研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动实验中，只画出实验中，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了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离 S S相等的三点相等的三点A A、B B、CC，量得，量得 S=0.2mS=0.2m。又量出它们之间。又量出它们之间的竖直距离分别为的竖直距离分别为h1=0.1mh1=0.1m，h2=0.2mh2=0.2m，利用这些数据，利用这些数据，可求得：，可求得：（1 1）物体抛出时的初速度为）物体抛出时的初速度为 m/sm/s；（2 2）物体经过）物体经过B B时竖直分速度为时竖直分速度为 m/sm/s；（3 3）抛出点在）抛出点在A A点上方高度为点上方高度为 mm处。处。解析解析:(1):(1)先求先求T, T,据据221hhgT求得求得:T=0.1s:T=0.1s00.2/0.1Svm sT =2m/s（2 2）120.3/