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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,实验,(6):,平抛运动,1,一、实验原理图,二、基本实验要求,1,.,实验目的,:,(1),描出平抛物体的运动轨迹。,(2),根据运动轨迹求平抛物体的初速度。,2,2,.,实验原理,:,平抛运动可以看作两个分运动的合成,一个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。在直角坐标系上,它们的位移方程分别表示为,x=v,0,t,和,y=gt,2,令小球做平抛运动,利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹,则可画出小球做平抛运动的曲线。建立坐标系后,对曲线上的任一点均可求出其横坐标,x,、纵坐标,y,用公式,y=gt,2,可求出小球从原点到该点的运动时间,再用公式,x=v,0,t,则可求出小球做平抛运动的初速度。,3,.,实验器材,:,坐标纸、金属小球、带有斜槽轨道和方木板的竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。,3,4,.,实验步骤,:,(1),将带有斜槽轨道和方木板的竖直固定支架固定在实验桌上,轨道末端切线水平。,(2),用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近,把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口,(,轨道末端,),时球心在木板上的投影点,O,O,点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为,y,轴,画出水平方向的,x,轴。,(3),将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一,x,值处的,y,值,然后让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。,(,不同的器材方法有所不同,),4,(4),取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹。,(5),从曲线上选取六个不同点,测出它们的坐标值。,(6),根据坐标,结合公式,x=v,0,t,和,y=gt,2,求出小球平抛运动的初速度,并计算其平均值。,5,5,.,数据处理,:,(1),判断曲线是否是抛物线,:,将所测量的各个点的,x,、,y,坐标分别代入,y=at,2,看计算得到的,a,值在误差允许的范围内是否是一个常数。,建立,y,-,x,2,坐标系,根据所测量各点的,x,、,y,坐标值分别计算出对应的,y,值和,x,2,值,在,y,-,x,2,坐标系中描点,拟合各点看是否在一条直线上,求出该直线的斜率即为,a,值。,(2),求平抛运动的初速度,:,在平抛运动轨迹上选取,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,六个点,测出它们的,x,、,y,坐标值。,把测到的坐标值依次代入公式,v,0,=x,求出小球平抛的初速度,并计算出平均值。,6,6,.,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。,7,考点,1,考点,2,考点,3,实验原理和操作,典例,4,(2017,浙江,4,月学考,),在研究平抛运动实验中,(1),图甲是横挡条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的,。,A.,球心,B.,球的上端,C.,球的下端,在此实验中,下列说法正确的是,。,A.,斜槽轨道必须光滑,B.,记录的点应适当少一些,C.,用光滑曲线把所有的点连接起来,D.,y,轴的方向根据重垂线确定,8,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,9,考点,1,考点,2,考点,3,(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,。,甲,答案,解析,解析,关闭,(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,错,;,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,解析,关闭,(1)B,D,(2)C,(3)B,10,考点,1,考点,2,考点,3,实验数据处理,典例,5,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/s,2,。其中,C,点处的位置坐标已被污迹覆盖。,11,考点,1,考点,2,考点,3,(1),若以拍摄的第一点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系,被拍摄到的小球在,C,点位置的坐标为,。,(2),小球平抛的初速度大小为,。,(3),另一个实验小组的同学正确地进行实验并正确地描绘了运动轨迹,测量了轨迹上的不同点的坐标值。根据所测到的数据以,y,为纵轴,以,x,2,为横轴,在坐标纸上画出对应的图象,发现为过原点的直线,并测出直线斜率为,2,则平抛运动的初速度,v,0,=,m/s,。,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,12,考点,1,考点,2,考点,3,实验创新设计,典例,6,试根据平抛运动原理设计,“,测量弹射器弹丸出射初速度,”,的实验方法。提供的实验器材有,:,弹射器,(,含弹丸,如图所示,),、铁架台,(,带有夹具,),、刻度尺。,(1),画出实验示意图。,(2),在安装弹射器时应注意,:,。,(3),实验中需要测量的物理量,(,在画出的示意图中用字母标出,):,。,(4),由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等,在实验中应采取的方法是,。,(5),计算公式为,。,答案,解析,解析,关闭,答案,解析,关闭,13,
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