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第3节实验:研究平抛运动,学考报告,基础梳理,1.实验器材,斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、坐标纸、铁架台。,2.实验步骤,(1)按图1甲所示安装实验装置,使斜槽末端水平。,图1,(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)将坐标纸从木板上取下,从O点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线,如图乙所示。,3.注意事项,(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(将小球放在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽末端水平)。(2)方木板必须处于竖直平面内,固定时要用铅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释放。(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,以使小球做平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。,典例精析,【例1】在做“研究平抛物体的运动”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做平抛运动的轨迹,为了能较准确的描绘运动轨迹,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端保持水平B.每次释放小球的位置可以不同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(或坐标纸)相接触F.将球的位置记录在纸上后,取下纸,利用直尺将点连成折线,解析保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平,因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,记录小球位置用的木条(或凹槽),不必严格的等距离下降,因为本实验要求只描绘运动轨迹,研究其运动规律是从轨迹上研究,实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线。答案ACE,基础梳理,方法一公式法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,轨迹上各点的坐标应具有yax2的关系,而且同一轨迹a是一个特定的值。,2.验证方法,用刻度尺测量几个点的x、y两个坐标,分别代入yax2中求出常量a,看计算得到的a值在误差允许的范围内是否是一个常数。,方法二图象法建立yx2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的y值和x2值,在yx2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yax2中的a值。,典例精析,【例2】如图2为一平抛运动的轨迹,各点的坐标如图所示,单位为厘米。则该轨迹是否为一抛物线?,图2,解析将三点的坐标分别代入yax2方程,算出a值都为0.05,由此知该轨迹为抛物线。答案是,基础梳理,计算平抛运动的初速度可以分为两种情况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。,2.平抛轨迹残缺(即无抛出点)在轨迹上任取三点A、B、C(如图3所示),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,图3,典例精析,【例3】在研究平抛运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图4中a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度为v0_(用L、g表示),其值是_。(g取9.8m/s2),图4,
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