研究平拋物體的運(yùn)動實驗

學(xué)生實驗報告學(xué)科班級姓名小組成員實驗名稱研究平拋物體的運(yùn)動實驗實驗編號實驗?zāi)康?a)用描跡法描出平拋物體的運(yùn)動軌跡；(b)求出平拋物體的初速度；實驗器材斜槽(附擋球板和鉛錘線)、水準(zhǔn)儀、小鋼球、木板、豎直固定支架、刻度尺、三角板、白紙、圖釘、定點(diǎn)用的有孔卡片、重垂、鉛筆等實驗原理(a)平拋運(yùn)動可以看作是由兩個分運(yùn)動合成，一個是在水平方向上的勻速直線運(yùn)動，其速度等于平拋物體運(yùn)動的初速度，另一個是在豎直方向上的自由落體運(yùn)動．(b)在水平分運(yùn)動中，運(yùn)用x=v?t；在豎直分運(yùn)動中，運(yùn)用y=1/2gt2或△y=gT2．實驗步驟(1)描述平拋物體運(yùn)動的軌跡：(a)將斜槽放在桌面上，讓其末端伸出桌面邊緣外．借助水準(zhǔn)儀調(diào)節(jié)末端，使槽末端切線水平，隨之將其固定，如圖5—2所示．說明如果沒有水準(zhǔn)儀，則可將鋼球放于槽的末端．調(diào)節(jié)斜槽后，輕輕撥動鋼球，若鋼球能在任何位置平衡，說明達(dá)到要求；(b)用圖釘將白紙釘在木板上，讓木板左上方靠近槽口處桌面邊緣，用支架將木板豎直固定，使小球滾下飛出槽口后的軌跡平面跟板面平行；(c)將小球飛離斜槽末端時的球心位置水平投影到白紙上描點(diǎn)O，并過。沿重垂線用直尺描出豎直方向；(d)選擇鋼球從槽上滾下的合適初位置Q，在Q點(diǎn)放上擋球板；(e)將小球從斜槽上釋放，用中心有孔的卡片靠在紙面上并沿紙面移動，當(dāng)飛行的小球順利地穿過卡片上小孔時，在小孔靠近紙面所在處做上記號；重復(fù)該步驟，描下至少5個不同位置的對應(yīng)點(diǎn)；(f)把白紙從木板上取下來，將前面描述的一系列點(diǎn)用平滑的曲線連接起來，即為小球平拋運(yùn)動的軌跡．(2)求小球平拋的初速度：(a)以。為坐標(biāo)原點(diǎn)，用三角板在白紙上建立z0夕坐標(biāo)系；(b)在軌跡線上選取點(diǎn)M，并測出它的坐標(biāo)值(z，y)，代人公式計算水平初速度；(c)再在曲線上選取不同點(diǎn)，重復(fù)步驟2(b)，測量、計算水平初速度，最后求出其平均值，即為小球平拋初速度的測量值．?dāng)?shù)據(jù)處理(1)坐標(biāo)系原點(diǎn)應(yīng)建在正飛離斜槽槽口的小球重心處，即在槽口正上方r(r為小球半徑)處．而該同學(xué)卻錯誤地將坐標(biāo)原點(diǎn)取在槽口處．(2)如圖5—5所示，正確的坐標(biāo)系橫軸應(yīng)建立在x’處，原點(diǎn)應(yīng)在O’處．在軌跡上取點(diǎn)P，其坐標(biāo)值真實值為(x’，y’)，測量值為(z，y)，其中y’>y，x’=x而當(dāng)套用課本實驗原理而又錯取坐標(biāo)原點(diǎn)時，該同學(xué)得到的測量值偏大．點(diǎn)評無論將坐標(biāo)原點(diǎn)是取在飛離槽口的球心處，還是將原點(diǎn)取在槽口處，只要認(rèn)清平拋運(yùn)動在水平方向、豎直方向運(yùn)動性質(zhì)，就可這樣處理：如圖5—6所示．在豎直方向上：在水平方向上：v0=x/T當(dāng)改用通用方