1、实验6研究平抛运动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：xv0t和ygt2，可得v0x.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1所示安装实验装置，使斜槽末端水平图1(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
2、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1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
3、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2判断平抛运动的轨迹是不是抛物线(1)原理：若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标具有yax2的关系，且同一轨迹上a是一个特定的值(2)验证方法方法一：代入法用刻度尺测量几个点的x、y坐标，分别代入yax2中求出常数a，看计算得到的a值在误差范围内是否为一常数方法二：图象法建立yx2坐标系，根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应y值的x2值，在yx2坐标系中描点，连接各点看是否在一条直线上，并求出该直线的斜率即为a值3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
4、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xv0t，ygt2，故v0x.(2)平抛轨迹残缺(即无抛出点)如图2所示，由轨迹上任取三点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hhBChABgt2图2所以t，所以初速度v0x.一、实验原理及实验操作1在做研究平抛物体的运动的实验中，在调整斜槽时，必须使斜槽末端切线方向水平，这样做的目的是()A为了使小球初速度每次都相同B为了使小球运动轨迹是抛物线C为了使小球飞出时，初速度方向水平D为了使小球在空中运动时间每次都相等C小球平抛的初速度大小与释放点高度有
5、关，运动轨迹是否是抛物线与斜槽末端的切线水平无关，小球在空中运动的时间主要由高度决定，故选项A、B、D错误；只有斜槽末端切线水平，才能保证小球离开槽口后做平抛运动2在做“研究平抛运动”实验时，下列说法正确的是()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ACD做本实验必须使斜槽末端切线水平，使钉有坐标纸的木板竖直，以确保小球水平飞出和正确画出坐标轴斜槽没必要必须光滑，只要能使小球滑出的初速度相同即可小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滚下，可保证
6、小球每次飞出的初速度相同二、实验数据的处理3如图3甲所示是“研究平抛运动”的实验装置图图乙是实验后记录的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为_ m/s.图3【解析】由平抛运动的规律知，在水平方向上小球做匀速直线运动，则xv0t竖直方向上小球做自由落体运动，则ygt2将其中一组数据如x32.0 cm，y19.6 cm代入式得v01.6 m/s.【答案】1.64在“探究平抛运动”的实验中，某实验小组已在白纸上记录小球的抛出点O和其他一系列平抛运动的轨迹上点的位置，如图4所示(重力加速度g取10 m/s2；2.5)(1)请在下图中描绘出小球做平抛运动的轨迹；图4(2)根据M5点数据计
7、算小球做平抛运动的初速度v0_ m/s. 【导学号：81370180】位置x/my/mM10.0400.012M20.0800.048M30.1200.108M40.1600.190M50.2000.300【答案】(1)如图所示(2)0.85三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：图5(1)甲同学采用如图5甲所示的装置用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_.(2)乙同学采用如图乙所示的装置两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中
8、N的末端与可看做光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使ACBD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出实验可观察到的现象应是_仅仅改变弧形轨道M的高度(保持AC不变)，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片图中每个小方格的边长为1.25 cm，则由图可求得拍摄时每_ s曝光一次，该小球平抛的初速度大小为_ m/s.(g取10 m/s2) 【导学号：81370181】【解析】(1)在打击金属片时，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动，结果两球同时落地，则说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动(2)让两小球从相同的弧形轨道上的相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的初速度小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，两球P、Q将相碰，说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动(3)在竖直方向：由hgt2可得t s0.035 s水平方向：由xv0t得v0 m/s0.7 m/s.【答案】(1)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动(2)两球P、Q将相碰平抛运动的水平分运动是匀速直线运动(3)0.0350.7