平抛运动实验(课堂_演示_练习_例题_操作_计算)2
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1．用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。 2．从实验轨迹求平抛物体的初速度。
[三、实验原理]
用描迹法
平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运 动：一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， 利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平 抛运动的曲线，建立坐标系。 测出曲线上的某一点的坐标x和y，根据重力加 1 2 速度g的数值、利用公式 y gt 求出小球飞行 2 时间t，再利用公式 x vt ，求出小球的水平分 速度v x
例1.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 A C E 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
五.注意事项有：
⑴斜槽末端的切线必须水平。 ⑵ 方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。 ⑶坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点， 应是小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点。 ⑷如果是用白纸，则应以小球在糟口时球的球心在木 板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤 线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板 画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。 ⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。 ⑹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。
例2．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= 1.5 m/s （2）闪光频率f= 10 H2 （3）小球过A点的速率vA= m/s 1.8 解：由自由落体运动规律， Δy=gt 2=2×0.05=0.1m ∴t=0.1s f=10Hz x=v0 t ∴ v0 =x/t=3×0.05/0.1=1.5m/s vBy =(y1+y2)/2t = 8×0.05/0.2=2m/s A vAy = vBy –gt = 2-1 =1m/s B vA2 = vAy2 + v02 =1+2.25=3.2“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 利用重锤线作OY轴，再垂直于OY作OX轴 何作出的．答：____________________________________． (2)固定斜槽轨道时应注意使 斜槽末端切线水平 ____________________________________． (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 每次都从同一高度处无初速度滚下 __________________________________________________．
练习2.在研究平抛运动的实验中，让 O 小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依 次记下小球的位置，某甲和某乙得到 的记录纸分别如图所示，从图中明显 甲 看出甲的实验错误是 槽底不水平 . O 乙的实验错误是 每次释放小球的高度不同 .
乙
练习3.下列哪些因素会使本实验的误差增大 （BC ） A．小球与斜槽之间有摩擦 B．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 C．安装斜槽时其末端不水平 D．根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作 计算的点离原点O较远
(4)计算小球平抛初速度的公式为Vo=______________，根据图 g
(b)给出的数据， 1.6 可计算出Vo=______m/s．
x
2y
练习1、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g＝10 m/s2时， 下列说法正确的是（B D） 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/s D.小球平抛初速度为1m/s
g ，即为小球做平抛运动的初速度。 2h
练习3.某学生在《研究平抛运动》的实验中有如下操作步骤， 试按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上： E、G、A、D、C、F、B、H、I ____________________________． A．用铅笔在白纸上记下抛出点位置O； B．取下白纸，用平滑曲线连接小球依次通过的各点，得出平 抛运动轨迹； C．用重锤线和直尺画出过O点的竖直线oy； D．用三角板画出过O点的水平线ox； E．安装斜槽，并使槽的末端切线沿水平方向； F．每次都从斜槽的定位卡处由静止释放小球，并用铅笔在白 纸上依次记下小球通过各点的位置； G．将白纸钉在木板上，并竖直固定木板； H．在平抛运动轨迹上取A、B、C三点，用三角板和刻度尺， 分别量出三点的水平位移x和竖直位移y； I．利用水平和竖直位移x、y，计算三次平抛的初速Vo，再求 出三次的平均值作为测量最后结果；
练习1. 在做“研究平抛物体的运动”这一实验时， 下面哪些说法是正确的 [ ] AB A.安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持 水平 B. 进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止 释放 C. 小球与槽的摩擦不可避免，但这不影响实验结 果 D.为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的 质量
[三、实验原理]
用描迹法
平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运 动：一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， 利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平 抛运动的曲线，建立坐标系。 测出曲线上的某一点的坐标x和y，根据重力加 1 2 速度g的数值、利用公式 y gt 求出小球飞行 2 时间t，再利用公式 x vt ，求出小球的水平分 速度v x
例1.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 A C E 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
五.注意事项有：
⑴斜槽末端的切线必须水平。 ⑵ 方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。 ⑶坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点， 应是小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点。 ⑷如果是用白纸，则应以小球在糟口时球的球心在木 板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重锤 线，先以重锤线方向确定y轴方向，再用直角三角板 画出水平线作为x轴，建立直角坐标系。 ⑸每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始下滑。 ⑹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。
例2．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= 1.5 m/s （2）闪光频率f= 10 H2 （3）小球过A点的速率vA= m/s 1.8 解：由自由落体运动规律， Δy=gt 2=2×0.05=0.1m ∴t=0.1s f=10Hz x=v0 t ∴ v0 =x/t=3×0.05/0.1=1.5m/s vBy =(y1+y2)/2t = 8×0.05/0.2=2m/s A vAy = vBy –gt = 2-1 =1m/s B vA2 = vAy2 + v02 =1+2.25=3.2“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 利用重锤线作OY轴，再垂直于OY作OX轴 何作出的．答：____________________________________． (2)固定斜槽轨道时应注意使 斜槽末端切线水平 ____________________________________． (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 每次都从同一高度处无初速度滚下 __________________________________________________．
练习2.在研究平抛运动的实验中，让 O 小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依 次记下小球的位置，某甲和某乙得到 的记录纸分别如图所示，从图中明显 甲 看出甲的实验错误是 槽底不水平 . O 乙的实验错误是 每次释放小球的高度不同 .
乙
练习3.下列哪些因素会使本实验的误差增大 （BC ） A．小球与斜槽之间有摩擦 B．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 C．安装斜槽时其末端不水平 D．根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作 计算的点离原点O较远
(4)计算小球平抛初速度的公式为Vo=______________，根据图 g
(b)给出的数据， 1.6 可计算出Vo=______m/s．
x
2y
练习1、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g＝10 m/s2时， 下列说法正确的是（B D） 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/s D.小球平抛初速度为1m/s
g ，即为小球做平抛运动的初速度。 2h
练习3.某学生在《研究平抛运动》的实验中有如下操作步骤， 试按合理的顺序将步骤序号填在下面的线上： E、G、A、D、C、F、B、H、I ____________________________． A．用铅笔在白纸上记下抛出点位置O； B．取下白纸，用平滑曲线连接小球依次通过的各点，得出平 抛运动轨迹； C．用重锤线和直尺画出过O点的竖直线oy； D．用三角板画出过O点的水平线ox； E．安装斜槽，并使槽的末端切线沿水平方向； F．每次都从斜槽的定位卡处由静止释放小球，并用铅笔在白 纸上依次记下小球通过各点的位置； G．将白纸钉在木板上，并竖直固定木板； H．在平抛运动轨迹上取A、B、C三点，用三角板和刻度尺， 分别量出三点的水平位移x和竖直位移y； I．利用水平和竖直位移x、y，计算三次平抛的初速Vo，再求 出三次的平均值作为测量最后结果；
练习1. 在做“研究平抛物体的运动”这一实验时， 下面哪些说法是正确的 [ ] AB A.安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持 水平 B. 进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止 释放 C. 小球与槽的摩擦不可避免，但这不影响实验结 果 D.为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的 质量