平抛运动实验
(完整)大学物理平抛运动实验
(完整)大学物理平抛运动实验大学物理平抛运动实验前言:平抛运动是物体在水平方向上匀速运动的同时,竖直方向上受到重力的影响而做自由落体运动的一种物理现象。
本实验旨在通过观察平抛运动的轨迹和测量相关数据,验证平抛运动的理论公式,并研究影响平抛运动的因素。
实验材料和仪器:1. 平滑的水平台面2. 平抛器3. 木块或金属球4. 直尺5. 计时器6. 重物(如小铁球)7. 实验笔记本和铅笔实验步骤:1. 在平滑的水平台面上放置平抛器。
2. 选择一个适合的角度,将平抛器调整到该角度。
3. 在平抛器上放置一个木块或金属球,并用直尺测量其距离平抛器的初始位置。
4. 确保实验区域没有其他物体,避免干扰平抛运动的轨迹。
5. 用计时器测量木块或金属球自平抛器起飞到触地的时间,并记录该时间。
6. 重复以上步骤,每次改变木块或金属球的初始位置或调整平抛器的角度。
数据处理:1. 根据测得的距离和时间数据,计算木块或金属球的初速度,并记录。
2. 利用平抛运动的理论公式,计算预测的平抛运动轨迹。
3. 将实测的平抛运动轨迹与预测的轨迹进行对比,评估实验数据的准确性和误差范围。
4. 分析实验中影响平抛运动的因素,如初始位置、角度等,并总结影响规律和规律的数学表示。
实验注意事项:1. 进行实验前,确保实验区域安全无障碍物。
2. 在进行测量时,要注意测量工具的准确度和防止操作误差。
3. 进行多次实验,取多组数据,以提高实验结果的准确性和可靠性。
结论:通过本次实验,我们验证了平抛运动的理论公式,并研究了影响平抛运动的因素。
实验结果与理论预测相符合,证明平抛运动的规律和数学模型。
同时,我们也了解到初始位置和角度对平抛运动的影响很大,可以用数学方式进行描述。
参考文献:[1] 全国物理学教学研究小组. 大学物理实验(下册)[M]. 3版. 北京:高等教育出版社,2012.[2] 张强. 大学物理实验教程[M]. 北京:高等教育出版社,2018.。
平抛运动实验步骤及注意事项
平抛运动实验步骤及注意事项1. 实验准备平抛运动实验就像一场小小的科学派对,首先,我们得做好准备。
想象一下,咱们需要一个小球,最好是乒乓球或小橡皮球,轻巧又好玩。
然后,找一根平坦的桌子,像一片光滑的海面,这可是实验成功的关键!再来,一根尺子来测量距离,还有一个小夹子,用来固定小球。
哎呀,别忘了准备一个计时器,手机上的秒表就挺方便的,毕竟我们要精确到秒啊。
1.1 设定高度接下来,要确定咱们要从多高的地方抛球。
一般来说,桌子的边缘就不错,差不多三十到四十厘米的高度,简单又不费劲。
这样抛出去的小球可以飞得更远,让我们更好地观察它的轨迹。
哦,对了,记得量好高度,最好用尺子确认一下,不然你就可能像个无头苍蝇似的,东跑西撞,没个准儿。
1.2 测量距离好了,接下来就是测量距离了。
咱们要在地面上划一条线,距离桌边大概一米的地方。
这个距离可不是随便来,而是咱们要观测小球落地的位置哦。
用夹子固定好小球,然后调皮地把它放在边缘,准备开干了。
2. 实验过程现在,来点紧张刺激的!你准备好了吗?一声“3,2,1,放手!”小球就飞出去啦,简直像小鸟一样自由。
这时候,计时器也要随之开始,看看小球飞出后,落地的时间是多少。
要是你心里有点小紧张,没关系,大家都是第一次嘛,慢慢来。
接着,记录下每次实验的时间和小球落地的位置,像一个小侦探一样,观察每一个细节。
2.1 重复实验嘿,别以为一次就够了,科学可不止是一次性的!我们要多重复几次,每次可以略微调整小球的抛掷角度和力度。
这样你会发现,平抛运动的规律逐渐浮出水面,就像层层叠叠的彩虹,让你眼前一亮。
这可是科学的魅力呀,越深入越好玩!2.2 记录数据每次实验完毕,记得仔细记录数据。
把每次的时间和落地位置都写下来,形成一张表格,这可是未来分析的宝贵资料哦。
这样,你就能逐步得出小球的飞行距离和时间之间的关系,像个小科学家一样,越做越专业!3. 注意事项当然,实验过程中也有几点需要注意的地方,别小看哦,细节决定成败!首先,确保实验环境的安静,不然小球可能被外界因素影响,变得失控;其次,保持实验器材的干净整洁,桌面不要乱七八糟,影响结果;最后,别忘了,实验要耐心,一次不成功没关系,科学探索就是一个不断尝试的过程,就像打游戏一样,失败了再来,终究会赢的。
平抛运动实验的关键步骤和问题解答
平抛运动实验的关键步骤和问题解答平抛运动是物理学中的一个重要实验,通过实验可以观测和研究物体在水平方向上的运动规律,本文将介绍平抛运动实验的关键步骤以及可能出现的问题解答。
一、实验步骤1. 准备实验装置和器材:实验装置包括水平台架、小球等;实验器材包括测量尺、计时器等。
2. 安装实验装置:将水平台架放置在水平桌面上,确保稳定性。
在水平台架上固定一个小球发射装置,确保小球可以顺利进行平抛运动。
3. 调整实验参数:确定小球的初始速度和发射角度。
通过改变小球发射装置的发射角度和初始速度,可以观测到不同条件下的平抛运动。
4. 进行实验:通过控制小球的发射装置,让小球在水平方向上进行平抛运动。
使用计时器记录小球在平抛运动过程中所经过的时间。
5. 测量实验数据:使用测量尺测量小球的水平位移,并记录下小球的位置与时间的对应关系。
通过多次实验,可以获得更加准确的实验数据。
6. 分析实验数据:根据实验数据绘制出小球的运动轨迹图和速度-时间图。
通过分析图表,可以得到小球的速度、加速度等关键参数。
二、可能出现的问题解答1. 小球发射不稳定:可能是由于实验装置不稳定或者小球本身存在问题造成的。
检查实验装置的稳定性,确保小球能够稳定地发射。
2. 实验数据测量误差较大:在实验过程中,测量、记录数据时可能会存在误差。
可以通过多次实验取平均值来减小误差。
3. 实验参数的选择:在进行实验前,需要合理选择小球的初始速度和发射角度。
初始速度过小可能导致实验数据不准确,而过大则可能使小球脱离平抛运动状态。
4. 实验环境的影响:实验过程中,环境因素如空气阻力等对小球的运动会产生一定影响。
可以在实验过程中采取一些措施来减小这些影响,如减小实验装置的空气阻力。
5. 数据处理方法的选择:对实验数据的处理方法也会对结果产生一定影响。
需要选取合适的数学模型和计算方法,确保结果的准确性。
通过以上的关键步骤和问题解答,我们可以进行平抛运动实验并得出准确的实验结果。
实验 平抛运动
O
O
甲
乙
例4.如图为某小球做平抛运动时,用闪光照相的方 如图为某小球做平抛运动时, 法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm, 法获得的相片的一部分,图中背景方格的边长为5cm, 5cm g=10m/s2,则 小球平抛的初速度v (1)小球平抛的初速度vo= 1.5 m/s 闪光频率f= (2)闪光频率f= 10 H2 小球过A点的速率v (3)小球过A点的速率vA= 1.8 m/s 由自由落体运动规律, 解:由自由落体运动规律, y=gt 2=2×0.05=0.1m × f=10Hz ∴t=0.1s 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 vA2 = vAy2 + v02 =1+2.25=3.25
一.实验原理: 用描迹法 实验原理:
该实验的平抛运动可以看成是两个分运动的合成: 该实验的平抛运动可以看成是两个分运动的合成: 一个是水平方向的匀速直线运动, 一个是水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物 体的初速度;另一个是竖直方向的自由落体运动. 体的初速度;另一个是竖直方向的自由落体运动.利 用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时的若干不 同位置,然后描出运动轨迹, 同位置,然后描出运动轨迹,测出曲线任一点的坐标 x和y,利用
练习5. 在做"研究平抛物体的运动"这一实验时, 练习5. 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 安装弧形槽时, A.安装弧形槽时,必须使槽的末端的切线方向保 持水平 每次进行实验时, B.每次进行实验时,都要让小球从同一位置开始 由静止释放 在实验过程中,小球与槽的摩擦不可避免, C.在实验过程中,小球与槽的摩擦不可避免,但 这并不影响实验结 果 为了得到实验结果, D.为了得到实验结果,不要忘记用天平称出小球 的质量
平抛运动实验
平抛运动实验一、实验目的掌握平抛运动的概念及相关物理规律,通过实验测量平抛运动的水平位移和竖直位移,验证理论公式,了解实验误差的产生及处理方法。
二、实验器材1.竖直放置的测量尺2.平行光源3.计时器4.测量木块三、实验原理平抛运动是指物体在水平方向匀速运动的同时,竖直方向受到重力加速度的作用而做匀加速直线运动。
在无空气阻力的情况下,物体做平抛运动时,在竖直方向上的位移与时间的关系为$s=v_ot+\\frac{1}{2}at^2$,在水平方向上速度恒定,位移与时间成正比。
四、实验步骤1.准备实验器材。
2.将木块置于离地面1米高度处。
3.将木块平抛出射程比高度小的范围内。
4.记录木块起始位置和终点位置,计算水平和竖直位移。
5.重复实验3-4次,取平均值。
五、实验数据记录实验次数起始位置(m)终点位置(m)水平位移(m)竖直位移(m)1 1 32 0.52 1 2.8 1.8 0.453 1 2.9 1.9 0.48平均值 1.9 0.47六、实验结果与分析根据实验数据计算得到平均水平位移为1.9米,竖直位移为0.47米。
根据平抛运动的物理公式,我们知道实际的竖直位移应该为0.5米,因此在本次实验中存在一定的误差。
可能的误差来源包括实验器材的精度、实验过程中误差的产生等。
为了提高实验结果的准确性,应该多次重复实验,取平均值,减小误差的影响。
七、结论通过本次平抛运动实验,我们掌握了平抛运动的基本规律,验证了平抛运动的物理公式。
在实际实验中,我们应该注意减小误差的影响,提高实验结果的准确性。
八、参考文献1.《高中物理实验教程》2.《物理实验方法与数据处理》。
第十三章 实验4研究平抛运动
二 实验装置图及器材
1.实验装置图:如图1所示,
图1 2.器材:斜槽、小球、木板、坐标纸、图钉、重垂线、直尺、三角板、铅笔等.
三 实验过程
1.安装斜槽轨道,使其末端保持水平. 2.将坐标纸固定在木板上,使木板保持竖直状态,小球的运动轨迹与板面平 行,坐标纸方格横线呈水平方向. 3.以斜槽水平末端端口上小球球心在木板上的水平投影点为坐标原点O,过O 点沿重垂线画出竖直的y轴,再用直角三角板画出水平线作为x轴,建立直角 坐标系. 4.让小球从斜槽上适当的高度由静止释放,用铅笔记录小球做平抛运动经过 的位置.
即可得到平抛运动轨迹 C.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度水平
抛出,将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹
解析 将铅笔垂直于竖直的白纸板放置,笔尖紧靠白纸板,铅笔以一定初速度 水平抛出,由于铅笔受摩擦力作用,且不一定能始终保证铅笔水平,铅笔将不 能始终保持垂直白纸板运动,铅笔将发生倾斜,故不会在白纸上留下笔尖的平 抛运动轨迹,故C不可行,A、B可行.
(5)牛顿设想,把物体从高山上水平抛出,速度一次比一次大,落地点就一次比 一次远,如果速度足够大,物体就不再落回地面,它将绕地球运动,成为人造 地球卫星. 同样是受地球引力,随着抛出速度增大,物体会从做平抛运动逐渐变为做圆周 运动,请分析原因.
答案 物体初速度较小时,运动范围很小,引力可以看作恒力——重力,做平 抛运动;随着物体初速度增大,运动范围变大,引力不能再看作恒力;当物体 初速度达到第一宇宙速度时,做圆周运动而成为地球卫星
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点,也可按下述方法处理
数据:如图3所示,在轨迹上取A、B、C三点,AB和BC
的水平间距相等且均为x,测得AB和BC的竖直间距分别
研究平抛运动实验(共6篇)
研究平抛运动实验(共6篇)以下是网友分享的关于研究平抛运动实验的资料6篇,希望对您有所帮助,就爱阅读感谢您的支持。
《实验:研究平抛运动》教案篇1实验:研究平抛运动描绘平抛运动的轨迹【方案一】平抛运动演示仪一、实验目的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。
二、实验器材斜槽,铁架台,木板,白纸,小球,图钉,铅笔,有孔的卡片,刻度尺,重锤线。
三、实验原理平抛运动可以看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
让小球做平抛运动,利用描迹法描出小球的运动轨迹,建立坐标系。
测出曲线上的某一点的坐标x和y,根据重力加速度g的数值、利用公式y=gt2/2 求出小球飞行时间t,再利用公式x=vt ,求出小球做平抛运动的初速度。
四、实验步骤1、安装调整斜槽:用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,即将小球轻放在斜槽平直部分,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。
2、调整木板:用悬挂在槽口的重垂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。
然后把重垂线方向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,木板与斜槽的相对位置保持不变。
3、确定坐标原点O:把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在白纸上的水平投影点O,O即为坐标原点。
4.描绘运动轨迹:使小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下,可记录小球平抛轨迹上的一系列位置。
5、计算初速度:取下白纸,以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴,用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点,用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y。
用公式x=v0t和y=gt2/2计算出小球的初速度v0,最后计算出v0的平均值,并将有关数据记入表格内。
五、注意事项1、保证斜槽末端的切线水平。
2、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。
平抛运动实验
平抛运动实验(全面)1.实验目的(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2.实验原理平抛物体的运动可以看作是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。
使小球做平抛运动,利用描迹法描出小球运动轨迹,建立坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x 和y ,根据公式0x v t =和212y at =,就可求得:0v =,即为做平抛运动的初速度。
3.参考案例(1)案例一:利用平抛运动实验器(如同4-7-1所示)。
A 、斜槽末端切线必须水平B 、每次从同一位置无初速释放小球,以使小球每一次抛出后轨迹相同,每次描出的点在同一轨迹上C 、安装实验装置时,要注意使轨道末端与图板相靠近,并保持它们的相对位置不变D 、要用重垂线把图板校准到竖直方向,使小球运动靠近图板,又不接触图板E 、坐标原点不是槽口末端点,应是球在槽口时,球心在图板上的水平投影点OF 、球的释放高度要适当,使其轨迹不至于太平也不至于太竖直,以减小测量误差G 、计算初速度时,应选离O 点远些的点(2)案例二:利用水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹。
水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱,它显示了平抛运动的轨迹。
(3)案例三:利用数码照相机或数码摄像机更精细地探究平抛运动。
(如图4-7-2)图图4、重点难点例析【考点一】平抛运动的实验步骤及注意事项【例1】在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A .让小球多次从 位置上滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。
B .按图安装好器材,注意 ,记下平抛初位置O 点和过O 点的竖直线。
C .取下白纸,以O 为原点,以竖直线为y 轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。
⑴?完成上述步骤,将正确的答案填在横线上。
⑵上述实验步骤的合理顺序是 。
【变式训练】 如图4-7-3所示是研究平抛运动的实验装置简图,图4-7-4是实验后白纸上的轨迹图。
高中物理实验(6)平抛运动 (共15张PPT)
=
������ ������
=
0 .1 10
s=0.1 s,
1
=
2×0.1 0 .1
m/s=2 m/s。
������
(3)小球做平抛运动,在竖直方向上有 y=2gt2, 水平方向上有 x=v0t,解得 y=2������ 2 x2, 则 y-x2 图象的斜率 k= 解得 v0=
6.注意事项 (1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是将小球 放在斜槽末端任一位置,看其是否能静止)。 (2)方木板必须处于竖直平面内,要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直。 (3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下。 (4)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。 (5)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸 的左上角一直到达右下角为宜。 (6)在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度。
考点1
考点2
考点3
考点2实验数据处理 典例6
某物理兴趣小组做“研究平抛运动”实验时,分成两组,其中一个实验小组 让小球做平抛运动,用频闪照相机对准方格背景照相,拍摄到如图所示的照 片,已知每个小方格边长10 cm,当地的重力加速度g取10 m/s2。其中C点处 的位置坐标已被污迹覆盖。
考点1
考点2
考点1
考点2
考点3
(2)图乙是利用图甲装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断 实验操作错误的是 。 A.释放小球时初速度不为0 B.释放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切线不水平
乙
丙
(3)图丙是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的 是 。
考点1
考点2
考点3
解析: (1)题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点,所 以坐标原点也应选为球的上端,选B。斜槽轨道不必光滑,A错;记录的点适 当多一点,以便更准确地描出平抛轨迹,B对;为比较准确地描出小球运动的 轨迹,将这些点平滑连接起来,C错;用重垂线确定y轴方向,D对。 (2)由题图可知,小球做斜抛运动,所以斜槽末端没有水平放置,选C。 (3)A没有水流出,C随着液面降低,压力减小,水柱流速不断减小,C错,只有B 瓶内能维持相对稳定的气压,水柱流速稳定。选B。 答案: (1)B BD (2)C (3)B
平抛运动实验总结
平抛运动实验总结引言:平抛运动是力学实验中常见的一种实验,通过投掷物体并观察其运动轨迹来研究物体在空中的运动规律。
本文将对平抛运动实验进行总结,探讨其实验目的、实验过程、实验结果和实验启示。
一、实验目的平抛运动实验的主要目的是研究物体在自由落体下的水平运动,验证运动学中抛体运动的基本规律。
通过实验可以了解平抛运动的速度、加速度和位移之间的关系,并且对质点、自由落体和抛体运动之间的联系有更深入的理解。
二、实验过程1. 实验器材准备:本次实验使用的器材包括一个水平工作台、一只弹簧测力计、多个小球或者其他实验物体以及一个尺子。
2. 实验步骤:a)选取一个小球,将其置于弹簧测力计上方;b)将弹簧测力计固定在水平工作台上,确保水平;c)在弹簧测力计下方的合适位置设置一个水平起点;d)保持实验器材不变,从起点用相同的力并在同一方向上抛出小球,注意保持力的大小一致;e)记录小球下落的时间和距离;f)重复以上步骤多次,取平均值。
三、实验结果根据我们的实验观察和分析,可以得出以下结果:1.小球在空中的运动轨迹是一个抛物线;2.小球在水平方向上的速度保持恒定;3.小球在垂直方向上受到重力的作用,呈自由落体运动;4.平抛运动中小球的抛射高度越高,小球的飞行时间越长。
四、实验启示通过这次实验,我们对平抛运动有了更深入的认识,同时获得了以下启示:1.平抛运动是两个独立的运动:水平直线运动和竖直自由落体运动;2.物体在自由落体下的水平速度恒定,垂直方向上受到恒定的重力加速度;3.物体在抛体运动中,水平和垂直方向的位移是相互独立的;4.实验结果与理论计算结果有一定误差,这是由于实验操作的精度和其他因素(如空气阻力)的影响所致。
结论:平抛运动实验是了解物体在自由落体下的运动规律的重要实验之一。
通过实验我们验证了抛体运动的基本规律,并且对质点、自由落体和抛体运动之间的关系有了更深入的理解。
实验结果的误差提醒我们在实际应用中要注意各种因素对实验结果的影响,并进行修正和改进。
(完整)初中物理平抛运动实验
(完整)初中物理平抛运动实验初中物理平抛运动实验
实验目的
研究平抛运动的基本特点,如运动轨迹、水平方向速度、垂直方向速度、运动时间等。
实验器材和材料
1. 球状物体(如小球);
2. 水平平板;
3. 直尺;
4. 计时器。
实验步骤
1. 将平板放在水平的桌面上,确保平板不晃动。
2. 在平板的边缘放置一个小球。
3. 用直尺测量小球的起始位置到平板边缘的水平距离,并记录下来。
4. 轻轻将小球从平板边缘推出,使其进行平抛运动。
5. 同时开始计时器,记录下小球落地所用的时间。
6. 重复实验三次,求平均值。
实验结果
记录每次实验所得的小球落地时间,并计算平均值。
根据实验数据,可以绘制出小球的运动轨迹,并计算水平方向速度、垂直方向速度等运动参数。
实验注意事项
1. 实验过程要注意安全,避免小球砸到人或物品。
2. 平板要保持水平,以确保小球进行平抛运动。
3. 实验时需要保持实验环境的稳定性,避免其他因素对实验结果的影响。
4. 实验结束后,要保持实验器材的整洁,并将其妥善存放。
实验拓展
可以尝试改变小球的起始位置、改变平板的倾斜角度等条件,观察对平抛运动的影响,并进行更深入的探究。
平抛运动实验实验报告
平抛运动实验实验报告篇一:实验平抛运动实验报告平抛运动实验报告班级姓名学号一、实验目的:1、描绘物体平抛运动的轨迹并判断是不是抛物线2、学会根据平抛运动轨迹图求出平抛的初速度二、实验原理:1、平抛物体的运动可以看做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. 让小球做平抛运动,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,判断轨迹是不是抛物线。
2、测出曲线上某一点的坐标x和y,依据重力加速度g的数值,利用公式y=1/2gt2求出小球的飞行时间t,再利用公式x=v0t求出小球的水平分速度,即为小球做平抛运动的初速度v0. 三、实验器材斜槽、小球、木板、重锤线(铅垂线)、坐标纸、图钉、刻度尺、铅笔(或卡孔)四、参考实验步骤1、安装调整弧槽,使其末端保持水平。
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任意位置静止,就表明斜槽平直部分的末端处已水平.2、调整木板:用悬挂在槽口上的重锤线把木板调到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直面平行,然后把重锤线方向记录到钉在木板的坐标纸上,固定木板,使在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变.(注意:小球在运动中不能与坐标纸接触)3、确定坐标原点O:把小球放在槽口处,用铅笔记下球在槽口时球心在板上的水平投影点O,O点即为坐标原点.4、描绘运动轨迹:在木板的平面上用手按住卡片,使卡片上有孔的一面保持水平,调整卡片位置,要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,然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点,这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置,取下坐标纸用平滑的曲线把这些点连接起来便得到小球做平抛运动的轨迹.5、判断轨迹是不是抛物线6、计算初速度:以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴,并在曲线上选取ABCDEF六个不同的点,用刻度尺测出它们的坐标x和y,用公式x=v0t和y=1/2gt2计算出小球的初速度v0,最后求出v0的平均值.●实验中的注意事项1.安装斜槽时,应检查斜槽末端的水平槽部分是否水平,检查方法是小球平衡法.2.固定坐标纸时应用重锤检查坐标纸上的竖直线是否竖直,坐标原点位置是否正确.3.要注意保持小球每次都是从同一止高度由静止开始滚下.4.计算初速度时,应选距抛出点远些的点为宜.以便于测量,减小误差.2●实验结论平抛实验中小球作平抛运动轨迹是,其平抛初速度为篇二:平抛运动实验报告平抛运动实验报告班级姓名学号一、实验目的:1、描绘物体平抛运动的轨迹并判断是不是抛物线2、学会根据平抛运动轨迹图求出平抛的初速度二、实验原理:1、平抛物体的运动可以看做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. 让小球做平抛运动,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,通过y/x2的值,来判断轨迹是不是抛物线。
物理实验报告平抛运动
物理实验报告平抛运动
实验报告:平抛运动
实验目的:通过实验观察和分析平抛运动的规律,验证平抛运动的理论公式。
实验器材:平面、测量尺、小球、秒表。
实验原理:平抛运动是指物体在水平方向以一定初速度抛出后,只受重力作用在竖直方向上做自由落体运动的运动。
其运动轨迹为一个抛物线。
实验步骤:
1. 在平面上标出一条水平直线作为参考线。
2. 在参考线上选择一个起点,并在起点处放置小球。
3. 用测量尺测量小球的水平位移,并记录下时间。
4. 重复实验多次,记录不同水平位移下的时间。
实验数据:
小球水平位移(m)时间(s)
0 0
0.5 0.3
1 0.6
1.5 0.9
2 1.2
实验结果分析:
根据实验数据,我们可以绘制出小球水平位移与时间的关系曲线。
通过分析曲线的斜率和形状,可以得出以下结论:
1. 小球的水平位移与时间成正比,即小球的水平速度是恒定的。
2. 小球的竖直位移与时间成二次函数关系,符合自由落体运动的规律。
结论:
通过本实验,我们验证了平抛运动的规律,即小球在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。
我们还可以通过实验数据计算出小球的水平速度和竖直加速度,进一步验证平抛运动的理论公式。
实验总结:
平抛运动是物理学中的一个重要概念,通过本实验我们深入理解了平抛运动的规律和特点。
同时,实验中的数据处理和分析也提高了我们的实验技能和科学素养。
希望通过这样的实验,我们可以更好地理解物理学中的各种运动规律,为今后的学习和研究打下坚实的基础。
物理实验平抛运动
物理实验平抛运动物理实验平抛运动平抛运动是高中物理实验中的一课,以下是小编整理的物理实验平抛运动,欢迎参考阅读!1、实验目的(1)探究平抛运动的特点.(2)描出平抛运动的轨迹.(3)根据描出的轨迹求出平抛运动的初速度.2、实验原理平抛运动可以看成两个分运动的合成;一是水平方向的匀速直线运动,其速度等于平抛物体运动的初速度,另一个是竖直方向的自由落体运动,在粗略地确定的位置附近用铅笔较准确地确定出平抛运动的小球运动时的若干不同位置,然后描出运动轨迹,测出曲线上任一点坐标x和y,利用公式和就可以求出小球的水平分速度,即平抛物体的初速度.3、实验器材斜槽(附金属小球)、木板及竖直固定的支架、白纸、图钉、刻度尺、三角板、重锤、铅笔.4、探究过程(1)竖直方向的运动规律如图所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动,观察到两球同时落地,多次改变小球距地面的高度和打击力度,重复实验,观察到两球仍同时落地,这说明了小球A在竖直方向上的运动为自由落体运动.说明:实验中可通过耳朵听两球落地的声音是一声还是两声来判断是否同时落地.(2)水平方向的运动规律利用现有仪器装配图所示的装置,钢球从斜槽上滚下,冲过水平槽飞出后做平抛运动.(3)实验步骤①把斜槽放在桌面上,让它的末端伸出桌面外,调节斜槽末端,使其切线方向水平后,把斜槽固定在桌面上.②用图钉把白纸钉在木板上,把木块沿竖直方向固定在支架上,使小球在斜槽末端水平抛出后的轨道平面与纸面平行.③以斜槽末端作为平抛运动的起点O,在白纸上标出O的位置,过O点用重垂线画出竖直线,定为y轴.④让小球每次都从斜槽上同一适当位置由静止滚下,移动笔尖在白纸上的`位置,当小球恰好与笔尖正碰时,在白纸上依次记下这些点的位置.⑤把白纸从木板上取下来,用三角板过O点作竖直线y轴的垂线,定为x轴,再将上面依次记下的一个个点连成光滑曲线,这就是平抛小球的运动轨迹.说明:①用平衡法检查斜槽末端是否水平,即将小球放在斜槽末端附近的平直轨道上,若能使小球在平直轨道上任意位置静止,就表明斜槽末端已调水平.②用悬挂在槽口的重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直.③小球每次必须无初速度地从槽上同一位置滚下.④坐标原点不是槽口的端点,应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点.5、数据处理(1)在平抛小球运动轨迹上选取A、B、C、D、E五个点,测出它们的x、y坐标值,记到表格内.(2)把测到的坐标值依次代入公式求出小球平抛的初速度,并计算其平均值.6、注意事项(1)实验中必须保持斜槽末端水平.(2)要用重垂线检查木板、坐标纸上的竖线是否竖直.(3)小球必须每次从斜槽上相同的位置自由滚下.(4)实验时,眼睛应注视运动小球,并较准确地确定小球通过的位置.(5)要在斜槽上较大的高度释放小球,使其以较大的水平速度运动,从而减小相对误差.(6)要用平滑的曲线画出轨迹,舍弃个别偏差较大的点.(7)在轨迹上选点时,不要离抛出点过近,并且使所选取的点之间尽量远些.7、误差来源(1)安装斜槽时,其末端切线不平而产生误差.(2)建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点,实际上应是末端端口上的小球球心位置的投影点为坐标原点.(3)数据测量时测量不准确而产生误差.(4)确定小球位置不准确而产生误差.。
5.3实验:研究平抛运动
3、描迹法 、
(实验室最常用的一种方法 实验室最常用的一种方法) 实验室最常用的一种方法
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二、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
量出M1-M4的横、纵坐标,代入y=ax2,求出a, 如果a都相同,则轨迹是抛物线。
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三、平抛运动的初速度
x=v0t
1
1 2 y= g t 2
△y=y2-y1=gT2 l=v0T
测出x,y可求出v0。
2
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四、平抛运动任一时刻的竖直速度
1
2 y=v g
2 yቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2
l=v0T vMy=(y1+y2)/2T
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实验步骤
1、将平抛运动实验器置于桌面,装好平抛轨道, 、将平抛运动实验器置于桌面,装好平抛轨道, 使轨道的抛射端处于水平位置。 使轨道的抛射端处于水平位置。调节调平螺 观察重垂线或气泡水准, 丝,观察重垂线或气泡水准,使面板处于竖 直平面内,卡好定位板。 直平面内,卡好定位板。 2、将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸, 、将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸, 紧贴记录面板用压纸板固定在面板上, 紧贴记录面板用压纸板固定在面板上,使横 坐标x轴在水平方向上 纵坐标y轴沿竖直方 轴在水平方向上, 坐标 轴在水平方向上,纵坐标 轴沿竖直方 向向下(若用白纸 若用白纸, 向向下 若用白纸,可事先用铅笔在纸上画出 x、y坐标轴线 ,并注意使坐标原点的位置在 坐标轴线), 、 坐标轴线 平抛物体(钢球 的质心(即球心 离开轨道处。 钢球)的质心 即球心)离开轨道处 平抛物体 钢球 的质心 即球心 离开轨道处。 ks5u精品课件
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(5)每次从同一高度无初速释放小球。 每次从同一高度无初速释放小球。
测量平抛运动初速度的三种实验方法
测量平抛运动初速度的三种实验方法
平抛运动是物理学中非常重要的内容,其初速度是运动基础理论中最基本的内容,如何测量平抛运动初速度,可以采取三种实验方法:
第一种是垂直跳板实验,这种实验需要一块跳板,在跳板的上面放置物体,只
有当跳板有一定的垂直速度上升时,物体才会以弹跳的方式跳起,跳出跳板。
由于跳板只有垂直运动,此时物体呈自由落体运动,若知晓跳板升高的高度和时间,就可以求出物体的初速度大小。
第二种是中轴时时实验,这种实验需要一个可以旋转的中轴,在中轴上放置物体,中轴向下旋转,物体会受到圆周运动的外力,在旋转点处物体将以初速度抛出,由于中轴的角动量从未变化,可以由旋转的角加速度来计算出物体的初速度。
最后一种是弹力腰垫实验,这种实验要求使用可以弹跳的弹力腰垫,将重物放
在弹力腰垫上方,重物以一定可知的力,挤压弹力腰垫,产生弹力,能量转换要素则是弹力腰垫弹跳时具备定能量和定动量,通过统计和分析可求出物体的初速度大小。
三种实验方法均可以用来测量平抛运动初速度,但是要找出最适宜的方法,则
需要考虑实验可行性、准确性和精度等因素,这将对尝试研究更深入的平抛运动基础理论起到引导作用。
高中物理必修2-实验:研究平抛运动
实验:研究平抛运动知识集结知识元实验:研究平抛运动知识讲解一、探究平抛运动物体在竖直方向的运动规律演示实验1:平抛物体和自由落体物体从同一高度同时开始运动,可观察到它们的落地时间相等.演示实验2:2个初速度不同的平抛物体与自由落体同时从同一高度开始运动,可观察到它们的落地时间相等.结论:平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,平抛运动的落地时间与它的初速度无关.二、探究平抛运动物体在水平方向的运动规律演示实验:如图所示的装置研究平抛物体的运动.两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q,其中N的末端与可看作光滑的水平板相切,两轨道上端分别装有电磁铁C、D,调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度相等.现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两个小铁球能以相同的初速度同时分别从轨道M、N的下端射出,可以看到P、Q两球相碰,只改变弧形轨道M的高度,重复上述实验,仍能观察到相同的现象.结论:在相等的时间间隔内物体在水平方向的位移相等,这说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动.三、探究平抛物体运动规律1.实验目的(1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹.(2)用实验轨迹求解平抛运动的初速度.2.实验原理使小球做平抛运动,利用描迹法描绘小球的运动轨迹,建立直角坐标系,测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y,由公式:和,可得.3.实验器材(以斜槽法为例)斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.4.实验步骤(1)如图所示安装实验装置,使斜槽末端水平(小球在斜槽末端恰好静止).(2)以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O,过O点画出竖直的y轴和水平的x 轴.(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一点.用同样方法,在小球运动路线上描下若干点.(4)将白纸从木板上取下,从O点开始连接画出的若干点描出一条平滑的曲线,如图乙所示.5.实验注意事项(1)固定斜槽时,要保证斜槽末端的切线水平,保证小球的初速度水平.(2)固定木板时,木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行,固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放,为此,可在斜槽上某一位置固定一个挡板.(4)要在斜槽上适当高度释放小球,使它以适当的水平初速度抛出,其轨迹由木板左上角到达右下角,这样可以减小测量误差.(5)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.(6)计算小球的初速度时,应选距抛出点稍远一些的点为宜,以便于测量和计算.6.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线(1)原理:若平抛运动的轨迹是抛物线,则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后,轨迹上各点的坐标具有y=ax2的关系,且同一轨迹上a是一个特定的值.(2)验证方法方法一:代入法用刻度尺测量几个点的x、y坐标,分别代入y=ax2中求出常数a,看计算得到的a值在误差范围内是否为一常数.方法二:图像法建立y-x2坐标系,根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应y值的x2值,在y-x2坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,并求出该直线的斜率即为a值.7.计算平抛运动的初速度(1)平抛轨迹完整(即含有抛出点)在轨迹上任取一点,测出该点离原点的水平位移x及竖直位移y,就可求出初速度v0.因x=v0t,,故.(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)如图所示,在轨迹上任取三点A、B、C,使A、B间及B、C间的水平距离相等,由平抛运动的规律可知,A、B间与B、C间所用时间相等,设为t,则.所以所以初速度.平抛运动的规律如图所示,以抛出点O为坐标原点,水平方向为x轴(正方向与初速度v0方向相同),以竖直方向为y轴(正方向向下),经时间t做平抛运动的质点到达P位置,速度为v.注:平抛运动的速度偏角与位移偏角的关系两偏角关系:由于tanθ=2tanα,v的反向延长线与x轴的交点为水平位移的中点.例题精讲实验:研究平抛运动例1.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图.(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线________.每次让小球从同一位置由静止释放,是为了每次平抛______________.(2)图乙是正确实验取得的数据,其中O为抛出点,则此小球做平抛运动的初速度为__________m/s.(g=9.8m/s2)(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸,每个格的边长L=5cm,通过实验,记录了小球在运动途中的三个位置,如图丙所示,则该小球做平抛运动的初速度为__________m/s;B点的速度为__________m/s.(g=10m/s2)例2.回答下面有关“研究平抛运动”的实验的问题:(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平抛运动的轨迹,为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出一些操作要求,将你认为正确选项的前面字母填在横线上:__________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)相接触F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线(2)在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸来记录轨迹,每小格边长均为L=5cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中ABC所示,由竖直方向可知相邻两位置间的时间间隔表达式为T=____,则小球平抛初速度的表达式为v0=____,小球平抛初速度的大小为v0=__________m/s(g=10m/s2)例3.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹,实验简要步骤如下:A.让小球多次从________位置自由滚下,在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置,如右图中a、b、c、d所示.B.按图安装好器材,注意调节斜槽末端切线________,记下平抛初位置O点和过O点的竖直线.C.取下白纸以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.(1)完成上述步骤,将正确的答案填在横线上.(2)上述实验步骤的合理顺序是_____________.(3)已知图中小方格的边长L=1.25cm,则小球平抛的初速度为v0=_____________(用L、g表示),其值是_____________(取g=9.80m/s2),小球在b点的速率_____________(保留三位有效数字).。
实验:研究平抛运动
实验:研究平抛运动
实验原理:平抛运动就是指在无空气阻力和其他环境因素的影响下,物体空中水平匀速运动的一种运动。
物体开始时以发射运动,空中匀速直线行进,末端受到重力加速度的作用,开始下落时变为等速下落,直到称重力平衡,物体水平停止运动。
实验材料:抛球、滑行板、实验台、轨道、准直尺
实验步骤:
1. 在实验台轨道上,将滑行板安装好,在物体发射处(滑行板边缘)等高处放置一个准直尺,调整精度尺,确定精度尺与水平面之间的夹角;
2. 将抛球放置在滑行板上,确定抛球发射点;
3. 使用实验台,让抛球向前滑行;
4. 随其移动,观察准直尺指向的角度变化情况;
5. 测量抛球行程的距离;
实验结果:
1. 当抛球行进的距离越长时,抛球受到的重力作用越大,因此,抛球的行程距离越长,抛球的轨道越接近水平;
2. 抛球的最大距离与初始的发射速度有关,当发射速度更大时,抛球可以行进更远的距离;
3. 抛球的落地点与初始发射点之间保持着一致的垂直距离,即抛球落地时所落地点与发射点之间的垂直高度保持不变。
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平抛运动实验时间:45分钟满分:100分一、选择题(每小题6分,共48分)1.在“研究平抛运动的实验”中,不会增大实验误差的是( )A.小球每次自由滚落的高度不同B.斜槽末端不水平C.小球飞行过程受到空气阻力D.斜槽与小球之间有摩擦解析:为保证小球每次做平抛运动的初速度相同,每次释放小球时应在斜槽上的同一位置,A错;斜槽末端不水平,小球离开斜槽后不做平抛运动,B错;小球飞行过程受到空气阻力作用,它不做平抛运动,运动轨迹不是严格的抛物线,C错;实验中只要求小球离开槽末的瞬时速度水平相同就可以了,即使斜槽与小球间有摩擦,这一要求也能做到,D对.答案:D2.如图所示,在研究平抛运动时,小球A沿轨道滑下.离开轨道末端(末端水平)时撞开轻质接触式开关S,被电磁铁吸住的小球B同时自由下落.改变整个装置的高度H,做同样的实验,发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地,该实验现象说明了A球在离开轨道后( )A.水平方向的分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动解析:由于B球做自由落体运动,A、B两球总是同时落地,说明A 球在竖直方向上和B球做同样的运动,也做自由落体运动,C正确,D错误;至于水平方向上A球做什么运动,该实验无法说明,A、B均错.答案:C3.在“研究平抛物体的运动”的实验中,如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同,则下列说法中错误的是()A.小球平抛的初速度不同B.小球每次做不同的抛物线运动C.小球在空中运动的时间每次均不同D.小球通过相同的水平位移所用时间均不同解析:因小球滚下的高度不同,则小球抛出的速度不同,但在竖直方向上仍是自由落体运动,时间不变,水平方向的位移变化了,选项C是错误的.答案:C4.为了准确地测出平抛轨迹上某点的坐标,需要注意的是( )A.选距原点近一些的点B.应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点C.用重垂线准确地确定纵轴D.选距原点远一些的点解析:在测量中应注意减小误差,故选项B、C、D正确.答案:BCD5.在做“研究平抛物体的运动”实验时,坐标纸应当固定在竖直的木板上,图中所示坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是( )解析:A图中坐标纸偏右,斜槽末端没有在坐标纸内,A错;B图中坐标纸放得不竖直,B错;C图中坐标纸竖直,斜槽末端又在坐标纸内,C正确;D图中坐标纸偏下,斜槽末端没有在坐标纸内.答案:C6.如图,猴子攀在树上,看到猎人对着它水平发射子弹的火光,它做出如下反应,其中有可能逃避被击中厄运的是( )A.立即松手从树上掉下B.迟缓一下,再从树上掉下C.立即沿子弹初速度方向水平扑出D.立即向子弹初速度相反的方向水平扑出解析:此题是平抛运动演示实验的翻版.子弹在做平抛运动,如果同时猴子只要在竖直方向也做自由落体运动,那么就逃避不了被击中的厄运.A、C、D项都如上面情景,因此B项正确.答案:B7.一轰炸机沿水平方向做匀速直线运动,从飞机上每隔一秒钟释放一个炸弹(如下图),则下列说法正确的是( )A.炸弹在空中排成竖直的线B.两弹坑间的距离随时间的增加而增大C.落地的时间间隔相等D.炸弹落地(地面水平)时形成的弹坑是等间距的解析:飞机上每隔一秒钟释放一个炸弹,从地面上看,这些炸弹都在做平抛运动,且初速度都一样,初始高度也一样,因此这些炸弹的轨迹形状相同,只是发生了侧移.既然是平抛运动,水平方向是匀速直线运动且初速度都一样,那么炸弹在空中排成竖直的线,因此A正确.又因为下落时间t=错误!只与下落高度y有关,所以炸弹下落时间一样;每隔一秒钟释放一个炸弹,同样每隔一秒钟一个炸弹落地,又因为水平方向是匀速直线运动,所以炸弹落地(地面水平)时形成的弹坑是等间距的,因此B项错误而C、D项正确.此题如果改为飞机沿水平方向匀变速运动,那么结果应该如何?请同学们自己思考.答案:ACD8.某学生在做研究平抛物体运动的实验中,描出了如右图所示的几个实验点,其中B点偏差较大,其可能原因是()A.小球滚下的高度比其他各次高B.小球滚下的高度比其他各次低C.小球滚下时具有一定的初速度D.以上说法均有可能解析:小球滚下的高度较低时,做平抛的初速度较小,其轨迹线越陡,越靠近y轴.答案:B二、非选择题(共52分)9.(4分)在研究平抛物体的运动的实验中,已测出下落的高度与对应的水平射程的数据如下表,g取9.8 m/s2,则物体作平抛运动的初速度为________ m/s.下落的高度h/cm5.020.231.044.1水平位移x /cm 10.0 20.1 25.0 30.0x =v 0t ,h=错误!gt 2,得v 0=x错误!.当h =5.0 cm ,x=10.0 cm 时,v 1=10×10-2×错误! m /s≈0.99 m/s;当h =20.2 cm,x=20.1 cm 时,v2=20.1×10-2×错误! m/s≈0.99 m/s ;当h =31.0 cm ,x =25.0 cm 时,v 3=25.0×10-2×错误! m/s≈0.99 m/s;当h =44.1 cm ,x =30.0 cm 时,v4=30.0×10-2×错误! m/s≈1.00 m/s.求平均值v 0=v 1+v2+v 3+v44≈0.99 m /s .答案:0.9910.(6分)某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置,如图所示.在水平桌面上放置一个斜面,让钢球从斜面上由静止滚下,钢球滚过桌边后便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板,木板由有标尺的支架固定成水平(图中支架未画出),木板所在高度可通过竖直标尺读出,木板可以上下自由调节.在木板上固定一张白纸.该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验:A.实验前在白纸上画一条直线,并在线上标出a、b、c三点,且ab=bc,如上图所示.量出ab长度L=20.00 cm.B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中点a,记下此时木板离桌面的高度h1=70.00 cm.C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中b点,记下此时木板离桌面的高度h2=80.00 cm.D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下,调节木板高度,使得钢球正好击中c点,记下此时木板离桌面的高度h3=100.00cm.则该同学由上述测量结果即可粗略测出钢球的平抛初速度大小v0=________m/s,钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=________m/s.已知钢球的重力加速度为g取10 m/s2,空气阻力不计.解析:由于钢球做平抛运动,而ab=bc,水平位移相等,则意味着这两段的运动时间相等,则竖直方向上满足公式Δs=aT2,即有[(100.00-80.00) -(80.00-70.00)]×10-2m=gT2,解得T=0.1 s,再由在T时间内的水平位移ab=bc=20.00 cm,得v0=错误!=2.0 m/s.由于b点为a、c的时间中点,则有vby=错误!=错误! =1.5 m/s.答案:2.0 1.511.(12分)在下图所示的装置中,两个相同的弧形轨道M、N,分别用于发射小铁球P、Q;两轨道上端分别装有电磁铁C、D;调节电磁铁C、D的高度,使AC=BD,从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等.将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上,然后切断电源,使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出.实验结果是两小铁球同时到达E处,发生碰撞.增加或者减小轨道M的高度,只改变小铁球P到达桌面时速度的竖直方向分量的大小,再进行实验,结果两小铁球总是发生碰撞.试分析回答该实验现象说明了什么?解析:将P铁球在水平方向上的运动,在不同竖直高度的情况下与Q铁球对比,发现P、Q两球总是相遇,P球水平方向上的运动不因P球在竖直方向运动的时间长短而改变,总是和在水平面上匀速运动的Q球有完全相同的运动情况,所以本实验说明了:①平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动;②平抛运动的物体在竖直方向上的分运动,不影响水平方向上的分运动,分运动各自具有独立性.答案:平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动;各分运动具有独立性.12.(16分)某同学设计了一个研究平抛运动的实验.实验装置示意图如图所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图(1)中P0P′0、P1P′1……),槽间距离均为d.把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上.实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放.每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d.实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图(2)所示.图(1) 图(2)(1)实验前应对实验装置反复调节,直到__________,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了__________.(2)每次将B板向内侧平移距离d,是为了________.(3)在图(2)中绘出小球做平抛运动的轨迹.解析:平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端水平,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了保持小球水平抛出的初速度相同.每次将B板向内侧平移距离d,是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同.有些考生不明确每次将B板向内侧平移距离d的道理.该题考查了实验中的留迹法,是创新题目,属于中等难度的试题.答案:(1)斜轨末端水平,A板水平、插槽PP′垂直斜轨并在斜轨末端正下方使小球每次作平抛运动的初速度都相同(2)使记录纸上每两点之间的水平距离等于小球在水平方向实际运动的距离(3)轨迹如右图所示.13.(14分)某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验,根据实验结果在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹,但不慎将画有轨迹图线的坐标纸丢失了一部分,剩余部分如图乙所示.图乙中水平方向与竖直方向每小格的长度均代表0.10 m,P1、P2和P3是轨迹图线上的3个点,P1和P2、P2和P3之间的水平距离相等.完成下列填空:(重力加速度取9.8 m/s2)图甲图乙平抛运动实验11 / 11(1)设P 1、P 2和P 3的横坐标分别为x 1、x2和x 3,纵坐标分别为y1、y2和y3.从图乙中可读出|y 1-y 2|=________m,|y 1-y3|=________m,|x1-x 2|=________m (保留两位小数).(2)若已测知抛出后小球在水平方向上做匀速运动,利用(1)中读取的数据,求出小球从P 1运动到P 2所用的时间为______s ,小球抛出后的水平速度为______m/s.解析:(1)由图可知P1到P 2两点在竖直方向的间隔为6格,P1到P3两点在竖直方向的间隔为16格,所以有|y1-y 2|=0.60 m,|y 1-y 3|=1.60 m,P 1到P 2两点在水平方向的距离为6格,则有|x 1-x 2|=0.60 m.(2)由水平方向的运动特点可知P1到P 2与P 2到P 3的时间相等,竖直方向根据Δy =at2,且a =g ,解得时间约为0.2 s ,则有v 0=\f(x,t)=错误!m/s=3.0 m/s.答案:(1)0.60 1.60 0.60 (2)0.20 3.0。