实验二研究平抛运动.docVIP

实验二 研究平抛运动 实验目的： 通过实验描出平抛物体的　　　　　，并求出平抛物体的　　　　　。 实验器材： 木板，白纸，图钉，斜槽，铁球，重锤线 实验原理 1．平抛物体的运动可以看作是水平方向的　 和竖直方向的　　　　　的合运动。 2．只要使小球每次都在斜槽上的同一位置从静止开始自由滚下，就可以保证小球离开斜槽末端具有　　　　　　，再设法确定小球轨迹上的　　　　，把它们用平滑曲线连接起来就可以得到一条较准确的小球作平抛运动的轨迹。 3．以平抛出发点为原点，水平方向为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，设平抛初速为v0，飞行时间为t，则对平抛运动轨迹曲线上任意一点的坐标（x，y）都有：x＝　　　　，y＝　　　　。若测出某点坐标（x，y），则可求得平抛运动初速度v0＝　　　　　　。 准备作业 1．在固定斜槽时，一定要使通过槽末端O点的切线是水平的，这是为了确保小球离槽时速度方向是　　　　。调整时把球放在平轨道上，如果小球在任意位置　　　　　　，就表明水平调好了。 2．在调节木板竖直放置与画经过O点的竖直线（y轴）时，应利用　　　　。 3．在确定坐标原点时，应采用下面　　　　图所示的方法，把小球的　　　　位置作为坐标原点O。 　　　　 O点就是槽口的末端　　　　O点在槽口末端正上方高r处（r是小球的半径） 4．实验时必须使小球每次都从斜槽上的同一位置开始滚下，这是为了保证小球每次离开斜槽平轨时具有　　　　　　。 5．要用重垂线把图板校准到竖直方向，使小球的运动既靠近图板，又不接触。在斜轨上释放小球不宜用手指，而要用一个挡板（例如尺），这样做重复性较好。 6．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，其轨迹由图板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差。 7．在选择点子计算小球初速度时，为了使最后的结果有较小的误差，应选择距O点　 （填“远些”或“近些”）的点来计算。 实验步骤 1．在竖直放置的木板左上角固定一个斜槽，且使槽末端水平，调整好斜槽位置，使小球离开斜槽做平抛运动时刚好不碰到木板。在木板上用图钉固定一张方格纸。 2．在方格纸上画出x、y直角坐标，坐标原点O就是小球离开斜槽末端的位置，且跟小球球心重合。 3．把斜槽上的定位器固定在某一位置，使小球每次都从这位置静止开始释放。小球离开斜槽末端后做平抛运动，落到铅笔上，在白纸上打出一个点。 4．用同样的方法重复实验，可在方格纸上记下若干点。取下方格纸，把这些点连成平滑的曲线，这就是小球做平抛运动的轨迹。 5．在曲线上任意取一点，测出这点的坐标，用x＝v0t和y＝gt2可求出小球的初速度v0＝x，再取不同的点，用相同的方法分别求出小球的初速度，计算出它的平均值。 数据处理 上海地区的重力加速度为9.79米/秒2 小球初速度的平均值为　　　　　　　　。 相关习题 1．要求小球每次从斜槽上同一位置由静止滚下，其目的是 。 2．右图为小球每次从斜槽末端的示意图，在坐标纸上要求记录平抛运动的起点作为坐标原点，则起点应为图中的 点。还要利用 线，画出 轴。实验中需测量的物理量是 ，由此计算平运动的初速度的表达式是v0＝_______。 3．关于研究平抛运动的实验，下述正确的是（ ） （A）斜槽必须是光滑无摩擦的 （B）所用小球的半径越大则所测得的初速度越精确 （C）实验所需唯一测量工具是毫米刻度尺 （D）小球越重所测量得的初速度越精确 4．（2007闵行）实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的装置．钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动．每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出小球经过的位置，通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。 （l）某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。他的错误之处是__________________________________________。 （2）该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点（x，y），运用公式v0＝x求小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与真实值相比 。（填“偏大”、“偏小”或“相等”） 5．（1998上海）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹。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线上： 。 （a）通过调节使斜槽的末段保持水平 （b）每次释放