研究平抛运动

　　基本实验要求

　　1.实验目的

　　(1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹.

　　(2)用实验轨迹求解平抛物体的初速度.

　　2.实验原理

　　使小球做平抛运动，利用描迹法描绘小球的运动轨迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，由公式：x=v0t和y=gt2，可得v0=x.

　　3.实验器材(以斜槽法为例)

　　斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.

　　4.实验步骤(以斜面小槽法为例)

　　(1)按实验原理图甲所示安装实验装置，使斜槽末端水平.

　　(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)将白纸从木板上取下，从O点开始连接画出的若干点描出一条平滑的曲线，如实验原理图乙所示.

　　5.实验注意事项

　　(1)固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，保证小球的初速度水平.

　　(2)固定木板时，木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.

　　(3)小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板.

　　(4)要在斜槽上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由木板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差.

　　(5)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.

　　(6)计算小球的初速度时，应选距抛出点稍远一些的点为宜，以便于测量和计算.

　　6.计算平抛运动的初速度

　　(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.因x=v0t，y=gt2，故v0=x.

　　(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)

　　如图所示，在轨迹上任取三点A、B、C，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Δh=hBC-hAB=gt2

　　所以t=，所以初速度v0==x.

　　考点一　实验原理及实验操作

　　(多选)在做“研究平抛运动”实验时，下列说法正确的是(　ACD　)

　　A.安装有斜槽的木板时，一定要注意检查斜槽末端切线是否水平、木板是否竖直

　　B.斜槽必须光滑

　　C.每次实验都要把小球从同一位置由静止释放

　　D.实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动水平和竖直分运动的规律

　　(2)(多选)研究平抛运动，下面哪些说法是正确的(　　)

　　A.使用密度大、体积小的小球

　　B.必须测出平抛小球的质量

　　C.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行

　　D.尽量减小小球与斜槽之间的摩擦

　　(1)让小球置于槽口任一位置，小球均不发生滚动　同一　x　(2)AC