高中物理研究平抛物体的运动人教版第一册.doc

1、研究平抛物体的运动1.基本测量工具和测量数据(1)基本测量工具及其使用在这个实验中，我们只需要用毫米尺度测量球的水平位移x和垂直位移y。(2)测量数据的有效数量因为实验中使用的G值通常有3个有效数字，如果测量长度以米为单位，则有效数字的最后一个数字应该以毫米为单位，即有4个有效数字。2.实验规则和说明实验目的(1)学习跟踪曲线运动轨迹的方法(2)确定平抛球的初速度，巩固对平抛运动本质的认识实验设备J2135-1碰撞试验机(滑槽轨道)金属球白纸穿孔卡片平板铅笔图钉标尺垂直固定板小铅锤的支架指向：小型铅锤仅用于校准平板是否垂直，并在平板上画一条垂直线，这不同于碰撞实验中的效果。实验原理图1根据平抛

2、运动规律：水平方向x=v0t，垂直方向y=gt2/2，轨迹方程y=gx2/2v02可由两个部分运动组合得到；可以得到初始速度v0=x。实验步骤(1)如图1所示，用图钉将白纸钉在垂直板上。指向：如果板子不直，会影响球的飞行，可能会碰撞或摩擦，所以要用铅垂线校准。(2)将滑槽固定在靠近板的左上角。指向：固定斜道时，使切线在其末端水平，以确保球飞出进行平抛。如果球是中性平衡的，球可以放在平的轨道上。(3)确定球飞出时的初始位置，即坐标原点O，O后用铅垂线跟踪Y轴的垂直方向.指向：坐标的原点(即球平抛运动的起点)是当球在凹口中时球中心在垂直纸板上的水平投影点，如图2所示，也就是说，点O在水平凹口的终点

3、正上方的R处。图2(4)用手将事先准备好孔的卡片压在垂直的木板上，调整卡片的位置，使从槽中滚下的球正好穿过卡片孔，用铅笔写下球穿过孔的位置，如图1所示。指向：每次球应该从滑槽中以相同的适当高度滚下。应使用滑槽上的球夹或挡板(如直尺)，而不是用手指来释放倾斜轨道上的球。这具有良好的重复性，并能确保每次初始速度相同。(5)取下白纸，水平向右画一个X轴，以O点为原点(与v0方向相同)(6)根据记录的球通过球洞的一系列点的位置，画出一条平滑的曲线，即球做平抛运动的轨迹。(7)在曲线(轨迹)上，选择远离O点的点来测量它们的坐标(x，y)，填写表格来计算球的初始速度，最后取平均值。指向：计算初始速度时，不

4、使用卡片上画出的点，而是在画出的X轴上取出几个与O距离相等的点，然后通过轨迹曲线测量每个点对应的下降高度，看这些高度的比值是否约等于1:4:9；为此，一是验证平抛运动的性质，二是减少计算的麻烦和结果的误差。实验记录g=_ _ _ _ _ m/s 2次数物理量1234567测量x坐标(米)测量y坐标(米)计算飞行时间t=(秒)计算初始速度v0=x (m/s)指向(1):计算出的球从相同高度滑下的初始速度不同，误差可能是由以下因素引起的：图3(1)当实验重新进行时，垂直板的位置发生变化，因此被跟踪的原点o发生变化。(2)重做次数太少，绘图思路太细，轨迹不平滑，使所选坐标点偏离。卡的孔太大，每次跟踪

5、点的坐标都有偏差。用直尺测量x和y有误差。缺口末端没有保持水平，这使得计算的v0更小。在实验中指点(2):一位同学做了一个实验，研究一个扁平的投掷物体的运动，用铅笔准确地描出了球在空间中通过A、B、C三点的位置，但忘记了初始位置o。如图4所示，他记下了图画，先把X轴平行于纸的边缘，然后把Y轴垂直，并测量了图中的几个数据。然后，根据图中的数据，仍然可以获得球的初始速度和初始位置(G需要10米/)根据 y=gt2，得到时间间隔T=0.1秒根据 x=v0t，v0=1m/S。根据(vAy vBy)/2，T=0.15，VAy VBy-VAy=Gt=1米/秒根据y=vAy2/(2g)，x0=v0t=0.1

6、m，即v0=1m/s o点(-0.1m，-0.05m)。实验结论在平抛实验中，小球的运动轨迹为抛物线，其初始速度为平抛3.巩固练习(1)在“研究平抛运动”实验中，应采取以下哪些措施来减少误差？ A.滑槽轨道必须平滑B.滑槽水平轨道必须是水平的C.每次都平衡摩擦力D.每次球都应该在相同的高度从滑槽中释放图5(2)列车车厢在水平长直线轨道上匀速直线运动，列车上有人以u如果vu是已知的，那么：(1)在地面上的观察者应该看到球的轨迹是图5中的哪一个？(2)汽车上的观察者看到球应该在图5中的哪个轨迹？ (3)对于在水平匀速飞行的飞机上自由降落的物体，地面上的观察者应该拍摄图5中的哪一个？图5中的哪些照片应该由飞机上的观察者拍摄？图6(4)图6是一个平抛球的闪光照片。如果闪光频率是每秒20次，球的初始速度是A.0.33m米/秒B.1.00m米/秒C.1.50m米/秒D.0.38m米/秒图7(5)图7示出了一个由硬纸制成的大圆筒，其安装在转速为N的玩具马达的轴上，然