高中物理实验知识点专题讲解5---研究平抛物体的运动 含答案

高中物理实验知识点专题讲解

研究平抛物体的运动

【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。

【实验原理】

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，即小球作平抛运动的曲线，建立坐标系如图，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，利用公式求出小球的飞行时间t，再利用公式，求出小球的水平分速度，即为小球作平抛运动的初速度。

【实验器材】

弧形槽；白纸；图钉；木板；有孔的卡片；小球；刻度尺；铅笔。

除了上述器材外，还必须有。

【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的末端处，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：用悬挂在槽口的重锤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，然后把重锤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图板上的水平投影点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，调整卡片的位置，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。保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸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。

3、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，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，用公式x=v0t和计算出小球的初速度v0，最后算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。

【注意事项】

1．实验中必须保持通过斜槽末端点的切线水平，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。

2．小球必须每次从斜槽上同一位置滚下，即在斜槽上固定一个挡板。

3．坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点。

4．要在斜轨上适当的高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨道由图板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差。

5．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。

【实验数据记录和处理

】

实验数据记录和处理】

表6－1

位置x值/cm y值/cm v0v0的平均

值A

B

C

D

E

F

】

问题与讨论】

【问题与讨论

1．实验中要求调整木板竖直，斜槽末端水平，为什么？如何调整木板竖直，斜槽末端水平？

2．试验中在轨迹上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，计算小球的初速度v0时，这些点是离抛出点O近些好，还是远些好？

3．除了用课本上介绍的这个实验来确定平抛物体的运动轨迹外，还可以有其他方

法来确定平抛物体的运动轨迹，请例举一二，并说明你例举的方法是如何确定平抛物体的初速度的。

】

【基础练习

基础练习】

1．在研究“平抛物体运动”的实验中，小球做平抛运动的坐标原点位置应是（设小球半径为r）（）

A．斜槽口末端O点。

B．小球在槽口时球心在钉有白纸的木板上的水平投影点。

C．槽口O点正前方r处。

D．小球放在槽口末端时，过小球最高点的水平线与过槽口的竖直线的交点正下方r 处。

2．为了准确地测出平抛轨道上某点的坐标，需要注意的是（）

A选距原点近一些点。

B应正确标出平抛小球的球心在木板上的水平投影点。

C用重锤线准确地确定纵轴。

D选距原点远一些的点。

3．在“研究平抛物体的运动”的实验时，已备有下列器材，有孔的硬纸片、白纸、图钉、平板、铅笔、弧形

斜槽、小球、刻度尺、铁架台，还需要的器材有（）

A．秒表 B．天平

C．重锤线 D．测力计

4．某同学做研究平抛物体运动的实验，他在实验前进行了如下步骤：用硬纸做一个有孔的卡片，孔的宽度

比小球的直径略大一些，并把它折成直角，然后用图钉把白纸钉在竖直的木板上，在木板的左上角固定着斜槽，然后便开始实验，找出小球做平抛运动的轨道上一系列位置……，请指出这位同学开始实验前的步骤中遗漏和不完整的是

（1）_________，（2）__________。（3）_________。

5．某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O ，如图所示，A 为物体运动一段时间后的位置。g 取10m/s 2，根据图象，可知平抛物体的初速度为 ；小球抛出点的位置O 的坐标为

【基础练习基础练习答案答案答案】】

1．B D 2．BCD 3．C

4．（1）在纸上把小球在槽的末端的球心在白纸上的投影位置O 标记下来，再用重锤线作过O 的竖直线；

（2） 调整斜槽位置使斜槽末端的切线水平；

（3） 在槽上安置定位器，使小球每次都从这一位置无初速地滚下。

5．2m/s ，(-20，-5)

【实战提升实战提升】】

1．（2012四川卷四川卷））

．【题号：3200001495】（17分）