文档介绍：一、研究平抛物体的运动【重要知识提示】 1 .实验目的、原理(1) 实验目的: (a) 用描迹法描出平抛物体的运动轨迹; (b) 求出平抛物体的初速度; (2) 实验原理: (a) 平抛运动可以看作是由两个分运动合成,一个是在水平方向上的匀速直线运动,其速度等于平抛物体运动的初速度,另一个是在竖直方向上的自由落体运动. (b) 在水平分运动中,运用 x=v ?t ;在竖直分运动中,运用 y=1/2gt 2或△ y=gT 2. 2 .实验器材斜槽( 附挡球板和铅锤线) 、水准仪、小钢球、木板、竖直固定支架、刻度尺、三角板、白纸、图钉、定点用的有孔卡片、重垂、铅笔等说明定点用的有孔卡片的制作要求如图 5—1所示,在方形硬纸上沿中间实线挖出一个孔, 孔宽(A) 应稍大于钢球直径, 孔长(B) 一般大于钢球直径. 3 .实验步骤及安装调整(1) 描述平抛物体运动的轨迹: (a) 将斜槽放在桌面上,,使槽末端切线水平,随之将其固定,如图 5—2 所示. 说明如果没有水准仪, 则可将钢球放于槽的末端. 调节斜槽后, 轻轻拨动钢球, 若钢球能在任何位置平衡,说明达到要求; (b) 用图钉将白纸钉在木板上, 让木板左上方靠近槽口处桌面边缘, 用支架将木板竖直固定,使小球滚下飞出槽口后的轨迹平面跟板面平行; (c) 将小球飞离斜槽末端时的球心位置水平投影到白纸上描点 O,并过。沿重垂线用直尺描出竖直方向; (d) 选择钢球从槽上滚下的合适初位置 Q ,在 Q 点放上挡球板; (e) 将小球从斜槽上释放,用中心有孔的卡片靠在纸面上并沿纸面移动,当飞行的小球顺利地穿过卡片上小孔时, 在小孔靠近纸面所在处做上记号; 重复该步骤, 描下至少 5 个不同位置的对应点; (f) 把白纸从木板上取下来,将前面描述的一系列点用平滑的曲线连接起来,即为小球平抛运动的轨迹. (2) 求小球平抛的初速度: (a) 以。为坐标原点,用三角板在白纸上建立 z0 夕坐标系; (b) 在轨迹线上选取点M ,并测出它的坐标值(z, y) ,代人公式 g y xv x2 ?计算水平初速度; (c) 再在曲线上选取不同点, 重复步骤 2(b) , 测量、计算水平初速度, 最后求出其平均值,即为小球平抛初速度的测量值. 4 .注意事项(1) 在调整安装时, 应保证斜槽末端切线水平, 确保钢球飞出后作平抛运动; 应使木板(包括白纸) 靠近槽口、竖直且与小球运动轨迹所在平面平行,确保运动小球靠近木板,但不接触木板. (2) 在实验中应使用斜槽挡球板,保证小球每次均从同一位置无初速释放. 说明:斜槽挡球板的位置应恰当,以便使小球的运动轨迹由木板左上角到右下角. (3) 在取下白纸前, 应在白纸上记下小球飞离槽口时球心位置 0( 钢球球心在图板上的水平投影点, 而不是斜槽末端点的投影), 如图 5—3 所示. 确定坐标轴原点, 并用重垂线过 0 作竖直线,以准确确定坐标系的 y 轴. (4) 在轨迹曲线上选点时,应选离坐标原点稍远的点用以测量计算,这样可减小误差. 【典型范例导析】【例 1】在“研究平抛物体的运动”实验中: (1) 在安装斜槽时,如何判断其末端切线是否调整为水平? (2) 由于需要通过多次释放小球、描点,才能描绘小球的运动轨迹,那么在进行该步骤时应注意什么