平拋運動實驗

平拋運動實驗第一頁，共三十五頁，2022年，8月28日研究平拋運動第二頁，共三十五頁，2022年，8月28日實驗：研究平拋運動第三頁，共三十五頁，2022年，8月28日實驗目的：用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡用實驗軌跡求平拋物體的初速度第四頁，共三十五頁，2022年，8月28日思考：如何通過實驗方法獲得平拋運動運動軌跡？閱讀書：實驗儀器:斜槽,白紙,圖釘,木板,有孔的卡片,小球,刻度尺,重錘線第五頁，共三十五頁，2022年，8月28日閱讀課文，回答問題：如何檢驗水平槽是否水平？坐標原點是在槽口端點嗎？為什么要強調小球每次都要從同一位置無初速釋放？如何描出小球經過的位置？第六頁，共三十五頁，2022年，8月28日簡述實驗步驟1.安裝實驗器材2.檢驗帶斜槽的木板是否水平,坐標紙上豎線是否豎直3.在坐標紙上建立直角坐標系4.由一固定位置無初速釋放小球,描點5.處理實驗數據(根據平拋運動特點算初速度)第七頁，共三十五頁，2022年，8月28日數據分析1.怎樣判斷實驗曲線是一條拋物線？y1y2y4如果是拋物線，各點坐標應滿足關系式第八頁，共三十五頁，2022年，8月28日數據分析2.怎樣計算平拋運動的初速度？y1y2y4根據平拋運動規(guī)律第九頁，共三十五頁，2022年，8月28日練習：（1）在做“研究平衡運動”實驗中應采取下列哪些措施減小誤差？（）A．斜槽軌道必須光滑B．斜槽水平軌道必須水平C．每次要平衡摩擦力D．小球每次應從斜槽同一高度釋放BD第十頁，共三十五頁，2022年，8月28日（4）圖為平拋球閃光照片，閃光頻率為每秒20次，則由照片求出球的初速度為（）A．0.75m/sB．1.00m/sC．1.50m/sD．0.38m/s

A第十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日[一、實驗目的]1．用實驗方法描出平拋物體的運動軌跡。

2．從實驗軌跡求平拋物體的初速度。[二、實驗器材]斜槽，鐵架臺，木板，白紙，小球，圖釘，鉛筆，有孔的卡片，刻度尺，重錘線。第十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日[三、實驗原理]用描跡法平拋物體的運動可以看作是兩個分運動的合運動：一是水平方向的勻速直線運動，另一個是豎直方向的自由落體運動。令小球做平拋運動，利用描跡法描出小球的運動軌跡，即小球做平拋運動的曲線，建立坐標系。測出曲線上的某一點的坐標x和y，根據重力加速度g的數值、利用公式

求出小球飛行時間t，再利用公式

，求出小球的水平分速度，即為小球做平拋運動的初速度。第十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日[四、實驗步驟]1、安裝調整斜槽：用圖釘把白紙釘在豎直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法調整斜槽，即將小球輕放在斜槽平直部分的末端處，能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，就表明水平已調好。第十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日2、調整木板：用懸掛在槽口的重錘線把木板調整到豎直方向、并使木板平面與小球下落的豎直面平行。然后把重錘線方向記錄到釘在木板的白紙上，固定木板，使在重復實驗的過程中，木板與斜槽的相對位置保持不變。3、確定坐標原點O：把小球放在槽口處，用鉛筆記下球在槽口時球心在白紙上的水平投影點O，O即為坐標原點。第十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日4．描繪運動軌跡：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，調整卡片的位置，使從槽上滾下的小球正好穿過卡片的孔，而不擦碰孔的邊緣。用鉛筆在卡片缺口處的白紙上點個黑點，這就在白紙上記下了小球穿過孔時球心所對應的位置。保證小球每次從斜槽上的同一位置由靜止開始滑下，用同樣的方法，可找出小球平拋軌跡上的一系列位置。第十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日5、計算初速度：取下白紙，以O點為原點畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸，用平滑的曲線把這些位置連接起來即得小球做平拋運動的軌跡。xy用公式x＝v0t和y＝gt2/2計算出小球的初速度v0，最后計算出v0的平均值，并將有關數據記入表格內。在曲線上選取A、B、C、D、E、F六個不同的點，用刻度尺和三角板測出它們的坐標x和y。第十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日五.注意事項有：⑴斜槽末端的切線必須水平。⑵

方木板必須處在豎直面內且與小球運動軌跡所在的豎直平面平行，并使小球的運動靠近圖板但不接觸。⑶坐標原點(小球做平拋運動的起點)不是槽口的端點，應是小球在糟口時球的球心在木板上的水平投影點。⑷如果是用白紙，則應以小球在糟口時球的球心在木板上的水平投影點為坐標原點，在斜槽末端懸掛重錘線，先以重錘線方向確定y軸方向，再用直角三角板畫出水平線作為x軸，建立直角坐標系。⑸每次小球應從斜槽上的同一位置由靜止開始下滑。⑹要在平拋軌道上選取距O點遠些的點來計算球的初速度，這樣可使結果的誤差較小。第十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日

例1.(1998年上海)在做“研究平拋運動”的實驗時，讓小球多次沿同一軌道運動，通過描點法畫出小球做平拋運動的軌跡，為了能較準確地描繪運動軌跡，下面列出了一些操作要求，將你認為正確的選項前面的字母填在橫線上：＿＿＿＿＿

A．通過調節(jié)使斜槽的末端保持水平

B．每次釋放小球的位置必須不同

C．每次必須由靜止釋放小球

D．記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴格地等距離下降

E．小球運動時不應與木板上的白紙(或方格紙)相觸

F．將球的位置記錄在紙上后，取下紙，用直尺將點連成折線ACE第十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日練習1.在“研究平拋物體的運動”實驗時，已備有下列器材：白紙、圖釘、平板、鉛筆、弧形斜槽、小球、刻度尺、鐵架臺，還需要下列器材器材中的：

A、秒表B、天平C、重錘線D、測力計

C練習2.在研究平拋物體運動的實驗中，如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，則正確的是[

]A．小球平拋的初速度不同B．小球每次做不同的拋物線運動C．小球在空中運動的時間每次均不同D．小球通過相同的水平位移所用時間均不同ABD

第二十頁，共三十五頁，2022年，8月28日練習3.在研究平拋運動的實驗中，讓小球多次從斜槽上滾下，在白紙上依次記下小球的位置，某甲和某乙得到的記錄紙分別如圖所示，從圖中明顯看出甲的實驗錯誤是

.乙的實驗錯誤是

.O甲O乙槽底不水平

每次釋放小球的高度不同練習4.下列哪些因素會使本實驗的誤差增大（）A．小球與斜槽之間有摩擦B．建立坐標系時，以斜槽末端端口位置為坐標原點C．安裝斜槽時其末端不水平D．根據曲線計算平拋運動的初速度時在曲線上取作計算的點離原點O較遠BC第二十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日例5．如圖為某小球做平拋運動時，用閃光照相的方法獲得的相片的一部分,圖中背景方格的邊長為5cm，g=10m/s2，則（1）小球平拋的初速度vo=

m/s（2）閃光頻率f=

H2（3）小球過A點的速率vA=

m/sABC解：由自由落體運動規(guī)律，Δy=gt2=2×0.05=0.1m∴t=0.1sf=10Hzx=v0t∴v0=x/t=3×0.05/0.1=1.5m/svBy=(y1+y2)/2t=8×0.05/0.2=2m/svAy=vBy–gt=2-1=1m/svA2=vAy2+v02=1+2.25=3.25vA=1.8m/s1.5101.8第二十二頁，共三十五頁，2022年，8月28日練習6、在“研究平拋運動”實驗中，某同學只記錄了小球運動途中的A、B、C三點的位置，取A點為坐標原點，則各點的位置坐標如圖所示，當g＝10m/s2時，下列說法正確的是（）

A.小球拋出點的位置坐標是(0，0)

B.小球拋出點的位置坐標是(-10，-5)

C.小球平拋初速度為2m/s

D.小球平拋初速度為1m/sBD

練習7.在做“研究平拋物體的運動”這一實驗時，下面哪些說法是正確的 []A.安裝弧形槽時，必須使槽的末端的切線方向保持水平B.進行實驗時，每次都要讓小球從同一位置由靜止釋放C.小球與槽的摩擦不可避免，但這不影響實驗結果D.為了得到實驗結果，不要忘記用天平稱出小球的質量AB第二十三頁，共三十五頁，2022年，8月28日練習8、一學生做“研究平拋物體的運動”實驗時，畫運動軌跡只在白紙上畫出了與初速度平行的Ox軸，忘了畫坐標原點和Oy軸，而且也只畫出了中間一部分軌跡，如圖所示．如何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需測實際數據只用物理量的符號代表所測量)．測量方法：(簡答)___________________．得到的v0=_________________________．解析:任取水平間距相等的三點1，2，3，如圖示，測量水平間距△s，豎直間距h1、H2．第二十四頁，共三十五頁，2022年，8月28日練習9.某學生在《研究平拋運動》的實驗中有如下操作步驟，試按合理的順序將步驟序號填在下面的線上：____________________________．A．用鉛筆在白紙上記下拋出點位置O；B．取下白紙，用平滑曲線連接小球依次通過的各點，得出平拋運動軌跡；C．用重錘線和直尺畫出過O點的豎直線oy；D．用三角板畫出過O點的水平線ox；E．安裝斜槽，并使槽的末端切線沿水平方向；F．每次都從斜槽的定位卡處由靜止釋放小球，并用鉛筆在白紙上依次記下小球通過各點的位置；G．將白紙釘在木板上，并豎直固定木板；H．在平拋運動軌跡上取A、B、C三點，用三角板和刻度尺，分別量出三點的水平位移x和豎直位移y；I．利用水平和豎直位移x、y，計算三次平拋的初速Vo，再求出三次的平均值作為測量最后結果；E、G、A、D、C、F、B、H、I第二十五頁，共三十五頁，2022年，8月28日練習5.(95年高考)在研究平拋物體運動的實驗中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l＝1.25cm，若小球在平拋運動中先后經過的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計算式為v0＝＿＿＿＿＿＿(用l、g表示)，其值是

(g取9.8m／s2)．dabc解析：由平拋運動規(guī)律Δy=gT2=lx=v0T∴v0=x/T=2l/T=代入數字

l=1.25cm=1/80m得到v0=0.70m/s

0.70m/s第二十六頁，共三十五頁，2022年，8月28日練習6.如圖(a)“是研究平拋運動”的實驗裝置圖，(b)是實驗后在白紙上作的圖(1)在(a)圖上標出O點及OX，OY軸，并說明這兩條坐標軸是如何作出的．答：____________________________________．(2)固定斜槽軌道時應注意使____________________________________．(3)實驗過程中需經過多次釋放小球才能描繪出小球平拋運動的軌跡，實驗中應注意__________________________________________________．(4)計算小球平拋初速度的公式為Vo=______________，根據圖(b)給出的數據，可計算出Vo=______m/s．利用重錘線作OY軸，再垂直于OY作OX軸斜槽末端切線水平每次都從同一高度處無初速度滾下1.6第二十七頁，共三十五頁，2022年，8月28日例3.一個同學在《研究平拋物體的運動》實驗中，只畫出了如圖所示的一部分曲線，于是他在曲線上取水平距離ΔS相等的三點A、B、C，量得ΔS=0.2m。又量出它們之間的豎直距離分別為h1=0.1m，h2=0.2m，利用這些數據，可求得：（1）物體拋出時的初速度為

m/s；（2）物體經過B時豎直分速度為

m/s；（3）拋出點在A點上方高度為

m處。第二十八頁，共三十五頁，2022年，8月28日解析:(1)先求T,據求得:T=0.1s=2m/s（2）=1.5m/s（3）設拋出點在A點上方高度為h,下落到點A的時間為t,則有:由此兩式可求得h=0.0125m第二十九頁，共三十五頁，2022年，8月28日⑵若只有米尺，將玩具手槍子彈從某一高度處水平射出，用米尺測量射出時離地面的高度h和水平射程s，則子彈初速度例4.利用手頭的常用儀器，粗略測定玩具手槍子彈射出時的初速度。除玩具手槍外，所給的測量儀器為：⑴只有秒表；⑵只有米尺。解：⑴若只有秒表，將玩具手槍從地面豎直向上發(fā)射子彈，用秒表記下從發(fā)射到子彈落會地面所用的時間t，則子彈上升的時間為t/2，故子彈初速度v0=gt/2。第三十頁，共三十五頁，2022年，8月28日05年南京質量檢測二11(2)、某同學設計了一個研究平拋運動的實驗裝置，如圖。在水平桌面上放置一個斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運動。在鋼球拋出后經過的地方放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直標尺讀出，木板可以上下自由調節(jié)。在木板上固定一張白紙。該同學在完成裝置安裝后進行了如下步驟的實驗：Oabc第三十一頁，共三十五頁，2022年，8月28日A．實驗前在白紙上畫一條直線，并在線上標出a、b、c三點，且ab＝bc，如圖。量出ab長度L=20.00cm。B．讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點，記下此時木板離桌面的高度h1＝70.00cm。C．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中b點，記下此時木板離桌面的高度h2＝80.00（cm）。D．讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中c點，記下此時木板離桌面的高度h3＝100.00cm。則該同學由上述測量結果即可粗測出鋼球的平拋初速度大小vo=

m/s，鋼球擊中b點時其豎