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平抛运动实验【实验目的】

(1) 用实验的方法描出平抛运动的轨迹．

(2) 根据平抛运动的轨迹求初速度．

【实验原理】

(1) 用描迹法画出小球平抛运动的轨迹．

(2)建立坐标系，测出轨迹上某点的坐标x、 y，根据

＝ 0 ＝

1

2得初速度 v

0＝

x

g x v t、 y 2gt 2y

.

【实验器材】

斜槽、小球、方木板、铁架台、白纸、图钉、铅垂线、三角板、铅笔及刻度尺

【实验步骤】

(1)安装器材与调平：将斜槽放在水平桌面上，其末端伸出桌面外，调节末端使其切线水平后固定．

检查斜槽末端是否水平的方法：将小球放在斜槽末端水平轨道的任意位置，小球都不滚动，则可认为

斜槽末端水平．精细的检查方法是用水平仪调整．

(2)用图钉把坐标纸钉在木板上，让木板竖直固定，其左上方靠近槽口，用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否

竖直，整个实验装置如图所示．用铅垂线把木板校准到竖直方向，使小球平抛的轨道平面与板面平行，保证在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变．

(3) 建立直角坐标系xOy：以小球做平抛运动的起点O 为坐标原点，从坐标原点 O 画出竖直向下的y 轴

和水平向右的x 轴．确定坐标原点O 的方法是：把小球放在槽口末端处，用铅笔记下这时小球的球心在坐标纸上的水平投影点O，即为坐标原点 (不是槽口端点 )．

(4) 确定小球位置：让小球由斜槽的某一固定位置自由滚下，从O 点开始做平抛运动．先用眼睛粗略估计

小球在某一 x 值处 (如 x＝ 1 cm 或 2 cm 等 )的 y 值，然后用铅笔尖指着这个位置，让小球从原释放处开始滚下，看是否与铅笔尖相碰，如此重复数次，较准确地确定小球通过的这个位置，并在坐标纸上

记下这一点．

(5)依次改变 x 值，用与 (4)同样的方法确定小球通过其他各点的位置．

(6)描点画轨迹：取下坐标纸，将(4)(5) 中所描出的各点用平滑曲线连接起来，这就画出了小球做平抛运动

的轨迹曲线 (所画曲线可不通过个别偏差较大的点，但必须保持曲线平滑，不允许出现凹陷处)．【注意事项】

(1)固定斜槽时，必须注意使通过斜槽末端点的切线保持水平，以使小球离开斜槽后做平抛运动．

(2)木板必须处在竖直平面内，与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，使小球的运动靠近图纸但不接触．

(3) 在斜槽上设定位卡板，使小球每次都从定位卡板所确定的同一位置由静止开始滚下，以保证重复实验时，

小球做平抛运的初速度相等．

(4)在斜槽上适当的高度放小球，使小球能以适当的水平速度抛出，其运迹由板左上角到右下角，可以充

分利用坐，减小量差．

(5)由平抛运方程求小球平抛的初速度，取在平抛运迹上离坐原点O 的点的坐

数据来行算，既便于量又减小了差．

【数据分析】

(1)判断平抛运的迹是不是抛物：

如所示，在x 上作出几个等距离的点A1、A2、A3、⋯，把段 OA1的度 l ， OA 2＝ 2l，

OA ＝ 3l ，由 A 、 A 、A 、⋯向下作垂，与迹的交点M 、M 、 M 、⋯ .若迹是一条抛物，

3 1 2 3 1 2 3

各点的 y 坐和 x 坐具有 y＝ ax2的形式 (a 是待定常量 )，用刻度尺量某点的x、y 两个坐，

代入 y＝ ax2求出 a.再量其他几个点的 x、 y 坐，代入y＝ ax2，若在差范内都足个关系式，

条曲是一条抛物．

(2)求小球平抛的初速度 v0：

①所描的迹曲上取A、 B、C、 D、 E、 F 六个不同的点，出它的坐．

g

②将各点坐代入v0＝x2y中，求出小球做平抛运的初速度v0.

③ 各点求得的初速度，最后算出初速度v0的平均，并做好．

【差分析】

(1)安装斜槽，其末端切不水平，造成小球并非做平抛运，量的数据不准确．

(2) 建立直角坐系，以斜槽末端端口位置坐原点(以末端端口上的小球球心位置坐原点)．

(3)小球每次从槽上开始下的位置不相同，使得平抛的初速度也不相同．

(1)在做“研究平抛运”的，小球多次沿同一道运，通描点法画出小球做平抛运的迹．

了能准确地描运迹，下面列出了一些操作要求，你正确的是（）

A．通使斜槽的末端保持水平

B．每次必由静止放小球

C．固定白的木板必成直

D．每次放小球的位置必不同

E．将小球不同高度的位置在上，取下后，用直尺将点成折

(2)某学生在做“研究平抛运”的中，忘下小球做平抛运的起点位置， O

物体运一段后的位置，取坐原点，平抛

的迹如所示，根据迹的坐求出物体做平抛运的初速度v0＝

___________m/s.( 取 g＝10 m/s2)

(3)在“研究平抛运” 中，用印有小方格的迹，小方格的

L＝ 1.6 cm ，若小球在平抛运途中的几个位置如中的a、 b、 c、d 所示，

小球的平抛初速度的算式v0＝ ________( 用L 、 g 表示 ) ，其是

________，小球在 b 点的速率 ________． (取两位有效数字，g＝ 10 m/s2)