平抛运动实验的启示

平抛运动实验的启示
研究平抛物体运动的实验是中学物理中的重要实验之一,同学们学习时不但要掌握课本上介绍的实验原理,实验器材,实验步骤及数据处理方法,而且还要掌握研究平抛运动实验的创新设计，也就是由平抛运动的实验方法和原理来求解我们生活和生产中的问题.这个实验的一个很重要的目地是求平抛运动物体的初速度，下面介绍两个利用平抛运动的实验测速在实际中的应用问题.
1.你知道如何测弹射器弹丸出射初速度吗？
如图1所示．提供的实验器材有：弹射器(含弹丸见图1)、铁架
台(带有夹具)、米尺. 试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出
射初速度的实验方法
（1）画出实验示意图.
（2）指出在安装弹射器时应注意的事项.
（3）指出实验时需要测量的量.(在图中用字母标明)
（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完
全相等，在实验中应采取的方法是什么?
（5）推导出初速度的计算公式.
分析：平抛运动是只在重力作用下，初速度沿
水平方向的匀变速曲线运动，若以抛出点为坐标原
点建立坐标系，则得：水平位移x v t =0，竖直位移
y gt =1
22 联立两式得 02g v s y = （1）作出下面的示意图2
（2）弹射器必须保持水平，以保证弹丸初速度
沿水平方向.
（3）应测出弹丸下降的高度y 和水平射程x.
（4）在不改变高度y 的条件下进行多次实验测量水平射程x ，得出水平射程x 的平均值x ，以减小误差.
（5）因为y=21
gt 2，所以t=g y /2 又x=v 0·t ，故v 0=x/t=x /g y /2
2.你知道世界上第一原子弹爆炸的威力吗？
世界上第一原子弹爆炸时，恩里科·费米把事先准备好的碎纸片从头顶上方撒下，碎纸片落到他身后约2m 处.由此，费米推算出那枚原子弹的威力相当于1万吨TNT 炸药.同学们知他是怎样得出的吗？原来他是由平抛运动的规律求出的.因为碎纸片从头顶上方撒下后，在原子弹冲击波的作用下做平抛运动，知道碎纸片的水平位移和竖直位移，就可以确定它的水平初速度.如假设纸片是从1。

8m 高处撤下的，可由平抛运动的规律求得初速度约3。

3m/S.再根据同学们后面要学的动能的公式就可发求出纸片平抛时的初动能，进而推出原子弹的威力.
图2。