研究平抛运动

1、1.实验目的实验目的2.实验原理实验原理3.实验步骤实验步骤4.注意事项注意事项 实验原理实验原理:实验目的实验目的:1 1用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。2 2从实验轨迹求平抛物体的初速度。从实验轨迹求平抛物体的初速度。平平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向一个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。令小球做平抛运动，利用描迹法描的自由落体运动。令小球做平抛运动，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，建立出小球的运动轨迹，即小球

2、做平抛运动的曲线，建立坐标系，测出曲线上的某一点的坐标坐标系，测出曲线上的某一点的坐标x x和和y y，根据重力，根据重力加速度加速度g g的数值，利用公式的数值，利用公式y y=1/2=1/2gtgt2 2求出小球的飞行求出小球的飞行时间时间t t，再利用公式，再利用公式x=vtx=vt, ,求求出小球的水平分速度，即出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度。为小球做平抛运动的初速度。实验器材实验器材: :斜斜槽，竖直固定在铁架台上的木板槽，竖直固定在铁架台上的木板, ,白纸白纸, , 图钉，小球，有孔的卡片，刻度尺，重锤线。图钉，小球，有孔的卡片，刻度尺，重锤线。实验步骤实验步骤:1

3、 1安装调整斜槽安装调整斜槽： 用用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角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。任意位置静止，就表明水平已调好。 2 2调整木板调整木板： 用用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方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向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行. .然后然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木把重锤线方向

4、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。位置保持不变。 3 3确定坐标原点确定坐标原点O O： 把把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点时球心在图板上的水平投影点O O，O O点即为坐标点即为坐标原点。原点。 4 4描绘运动轨迹：描绘运动轨迹： 让让小球从斜槽上的定位器处释放小球从斜槽上的定位器处释放, ,观察观察小球的小球的运动轨迹运动轨迹, ,并在木板的平面上用手按住卡片并在木板的平面上用手按住卡片, ,使卡使卡片上有孔的一面与小球的运动轨垂直片

5、上有孔的一面与小球的运动轨垂直, , 调整卡片调整卡片的位置的位置, ,使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔, ,而不擦碰孔的边缘而不擦碰孔的边缘, ,然后用铅笔在卡片缺口上点个然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点黑点, ,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置应的位置. . 保证小球每次从槽上开始滚下的位置保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同都相同, ,用同样的方法用同样的方法, ,可找出小球平抛轨迹上的可找出小球平抛轨迹上的一系列位置一系列位置. . 取下白纸用平滑的曲线把这些位置取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起

6、来即得小球做平抛运动的轨迹连接起来即得小球做平抛运动的轨迹. . 5 5计算初速度：计算初速度： 以以O O点为原点画出竖直向下的点为原点画出竖直向下的y y轴和水平向右轴和水平向右的的x x轴轴( (过过O O点作点作y y轴的垂线轴的垂线),),并在曲线上选取并在曲线上选取A A、B B、C C、D D、E E、F F六个不同的点六个不同的点, ,用刻度尺和三角板测出用刻度尺和三角板测出它们的坐标它们的坐标x x和和y y，用公式，用公式x x= =v v0 0t t和和y y=1/2=1/2gtgt2 2计算出计算出小球的初速度小球的初速度v v0 0，最后计算出，最后计算出v v0 0的平均值的平均值, ,并将有并将有关数据记入表格内。关数据记入表格内。注意事项注意事项:1 1实验中必须保持通过斜槽末端点的切线水平，方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。平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。2 2小球必须每次从斜槽上同一位置滚下。小球必须每次从斜槽上同一位置滚下。3 3坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的坐标原点（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