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实验平抛物体的运动
* 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V0。 实验原理 1.平抛物体的运动的分解: 2.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,建立直角坐标系,测出曲线上的某一点的坐标(x,y),根据重力加速度g的数值,利用公式y=gt2/2和x=v0t,求出小球的水平速度v0,即为小球做平抛运动的初速度。 则初速度的表达式为: (1)水平方向的匀速直线运动; (2)竖直方向的自由落体运动。 实验仪器 平板、重垂线、铅笔、刻度尺、小球、弧形斜槽、坐标纸 平衡法调整斜槽:将小球轻放在斜槽平直部分的末端处,若小球在平直轨道上的任意位置都静止,就表明水平已调好。 实验步骤 1.安装调整斜槽,把坐标纸固定在竖直板上,在板的左上角固定斜槽。 如图所示 实验步骤 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。然后把重垂线方向记录到木板的坐标纸上,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.描述运动轨迹 思考:如何描述? 5.计算平抛运动的初速度 思考:如何计算? 注意事项 1.实验中必须保证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.小球必须每次从同一位置滚下,即在斜槽上固定一个档板。 注意事项 3.坐标原点要准确的确定。 4、要在斜轨上适当高度静止释放小球,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上角,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。 (1)斜槽末端没有调水平,小球离开斜槽后不做平 抛运动. (2)小球运动的位置确定不准确. (3)量取轨迹上各点坐标时不准确. 误差分析 训练 1、 如图所示,在“研究平抛物体运动”实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛运动的初速度的计算式为v0= (用L、g表示),其值是________(取g=9.8m/s2),小球在b点的速率是_________。 0.70m/s 0.875m/s 2、 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=1.6 cm,若小球在平抛运动途中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=10 m/s2).小球在b点的速率为______________.(取二位有效数字) * 【答案】 2 0.80 m/s 1.0 m/s
答案:2.0 m/s
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