实验五 探究平抛运动的规律.ppt

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1、一、实验目的1．通过实验描出平抛物体运动的轨迹．2．学会测平抛运动初速度的方法．三、实验器材斜槽(附金属小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、刻度尺、三角板、重锤、铅笔．四、实验操作1．步骤(1)把斜槽放在桌面上，让其末端伸出桌面外，调节末端使其切线水平固定．(2)在带有支架的木板上，用图钉钉好白纸，并让竖放木板左上方靠近槽口，使小球滚下飞出后的轨道平面跟板面平行．(如图实－5－1所示)图实－5－1(3)把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到白纸上，描出点O，过O用重垂线描出竖直方向．(4)让小球每次都从斜槽上同一适当位置滚下，在粗略

2、确定的位置附近，用铅笔较准确地确定小球通过的位置，并记下这一点，以后依次改变x值，用同样的方法确定其他各点的位置．2．数据处理(1)描轨迹把白纸从木板上取下来，用三角板过O作与竖直方向垂直的x轴，将一系列所描的点用平滑的曲线连接起来．五、注意事项1．实验中必须保持通过斜槽末端的切线水平，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．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止滚下，即在斜槽上固定一个挡板，每次都从挡板位置释放小球．3．坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在槽口时，

3、球心在木板上的水平投影点．4．要用平滑的曲线画出轨迹，舍弃个别偏差较大的点．5．要在斜槽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；要在平抛轨迹上选取距O点远一些的点来计算小球的初速度，这样可以减小测量误差．六、误差分析1．安装斜槽时，其末端切线不水平．2．小球每次滚下的初位置不尽相同．3．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点，实际上应是末端端口上的小球球心位置为坐标原点．4．空气阻力使小球不是真正的平抛．5．记录各点以及其坐标不够准确．[例1]在做“研究平抛物体的运动”的实验时，除了木板、小

4、球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是______．A．游标卡尺B．秒表C．坐标纸D．天平E.弹簧测力计F．重垂线实验中，下列说法正确的是________．A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下B．斜槽轨道必须光滑C．斜槽轨道末端可以不水平D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些E．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来[解析]实验中需确定竖直方向，故选重垂线，而准确确定平抛小球的竖直位移和水平位移需选用坐标纸．为保证小球每次做平抛运动初速度相同，应使小球每次从斜槽上相同的位置

5、自由滚下，故A正确；而轨道是否光滑只影响平抛初速度大小，不影响每次平抛初速度都相同，故B错误．轨道末端只有水平才能使抛体运动时初速度方向水平，故C错误；记录的点多一些，用平滑曲线连接各点而得到运动轨迹时误差就小一些，故D正确，E错．综上可知选A、D.[答案]CFAD[例2]甲、乙两同学在研究平抛运动规律的实验中，各自让钢球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出钢球平抛运动的轨迹．(1)甲同学在实验中得到A、B、C三点的坐标标记如图实－5－2甲所示，坐标原点为抛出点，其中________点的位置或坐标有明显错误，根据你认为正确的数据计算出钢

6、球平抛的初速度为________(g＝10m/s2)．(2)乙同学将斜槽轨道末端点取为坐标原点建立了坐标系并标出了相应坐标数值，如图乙所示，则钢球的半径为________cm.图实－5－2[答案](1)B1.0m/s(2)1图实－5－3[例3]利用单摆来研究平抛物体的运动，设计方案如图实－5－3所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′＝h(h>L)．(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：_________________________

7、_______________________________________________________________________.(2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C＝s，则小球做平抛运动的初速度v0为____．(3)在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬线与竖直方向的夹角θ，小球落点与O′点的水平距离s将随之改变，经多次实验，以s2为纵坐标、cosθ为横坐标，得到如图实－5－4所示图象．则当θ＝30°时，s为________m；若悬线长L＝1.0m，悬点到木板间的距离OO′为______

8、__m.图实－5－41．下列哪些因素会使该实验的误差增大()A．小球与斜槽间有摩擦B．安装斜槽时其末端切线不水平C．建立坐标系时，y轴竖直D．根据曲线计算平抛运动初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较远解析：只要小球是