5.3实验研究平抛.docVIP

5.3 实验：研究平抛运动 一、实验目的： 1、描出平抛运动的轨迹 2、判断是否为抛物线 3、求平抛物体的初速度V0 二、实验器材： 斜槽，小钢球，木板(附竖直固定支架) 坐标纸，图钉，刻度尺，重垂线，铅笔 三、实验步骤： 1、安装调平： （1）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，并使其末端的切线保持水平。 思考：如何保证斜槽末端水平？ 答：若将小球放在斜槽末端水平轨道的任何位置,球 ，则可以认为斜槽末端水平. （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且靠近,固定好木板。 2、建坐标系： （1）确定坐标原点O 思考：坐标原点O的位置是在什么地方呢？ 答：球在槽口时 在白纸上的水平投影点 （2）画出X轴Y轴 思考：如何确保Y轴竖直向下？ 答： 3、如何确定球在飞行过程中某点的位置呢？ 方法1、 如右图：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。 方法2： 如右图：可以把笔尖放在小球可能经过的位置，如果小球能够 碰到笔尖，就可以找到小球经过的位置了 方法3： 如右图：小球落在支架上，撞击到复写纸后， 就会留下小球在飞行中某点的位置 4、描点得轨迹 保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。 五.数据处理 1、.如何判断平抛运动的轨迹是不是抛物线？ 第一步：在X轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…， 把线段OA1的长度记为L，则OA2＝2L，OA3＝3L， 第二步：由A1、A2、A3向下作垂线，其与轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…， 第三步：若轨迹是一条抛物线，则轨迹上各点应满足y=aX2 。 测出轨迹上某点的坐标(x、y)，带入y= y=aX2中求出a，就可知道代表这个轨迹的可能关系式； 第四步：再测几个点的坐标代入验证：在误差允许的范围内a是否为一个常数? 2、怎样计算平抛物体的初速度？ 则：V0= 六、注意事项 (1)、小球应在同一位置无初速自由释放；释放的高度要适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差； (2)、实验过程中木板不能动 (3)、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 练习： 如下左图，平抛小球的闪光照片如图。已知方格边长a和闪光照相的频闪间隔T， 求：V0、g、Vc 2、如上右图，在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.6cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为V0＝＿＿＿(用L、g表示),其值是 (g取10m／s2)． 3、在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是 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 4、在研究平抛运动的实验中，让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，从图中明显看 甲的实验错误是 　　　　　　　　　　　　　 . 乙的实验错误是 　　　　　　　　　　　　　 . 5、下列哪些因素会使本实验的误差增大 （ ） 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 6、如图(a)“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何作出的． 答：____________________________________． (2)、固定斜槽轨道时应注意使____________________________________． (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__________________________________________________． (4)、计算小球平抛初速度的公式为Vo=______________， 根据图(b)给出的数据，可计算出Vo=______m/s． 7、一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他