1、3.实验:研究平抛运动,【实验目的】 1.用实验的方法描出平抛运动的轨迹。 2.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线。 3.根据平抛运动的轨迹求其初速度。,【实验原理】 1.利用追踪法描点并绘出小球运动的轨迹。 2.建立坐标系,如果轨迹上各点的y坐标与x坐标间的关系具有y=ax2的形式(a是一个常量),则轨迹是一条抛物线。,3.测出轨迹上某点的坐标x、y,根据x=v0t,y= gt2得初速度v0=x 。,【实验器材】 斜槽、小球、方木板、铁架台、坐标纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺。,【实验过程】 一、实验步骤 1.安装调整: (1)将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上,其末端伸出桌面外,轨道末
2、端切线水平。,(2)用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角,把木板调整到竖直位置,使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近。如图所示:,2.建坐标系:把小球放在槽口处,用铅笔记下小球在槽口(轨道末端)时球心所在木板上的投影点O,O 点即为坐标原点,用重垂线画出过坐标原点的竖直线,作为y轴,画出水平向右的x轴。,3.确定小球位置: (1)将小球从斜槽上某一位置由静止滑下,小球从轨道末端射出,先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的y值。,(2)让小球由同一位置自由滚下,在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置,并在坐标纸上记下该点。 (3)用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。
3、4.描点得轨迹:取下坐标纸,将坐标纸上记下的一系列点用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹。,二、数据处理 1.判断平抛运动的轨迹是否为抛物线: 在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3向下作垂线,垂线与抛体轨迹的交点记为M1、M2、M3用刻度尺测量各点的坐标(x,y)。,(1)代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,y)代入y=ax2求出常数a,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线。,(2)图象法:建立y -x2坐标系,根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线。,2.计算初速度:在小球平抛运动轨迹上选取分布均匀的六个点A、B、C、D、E、F,用刻度尺、三角板测出它们的坐标(x,y),并记录在下面的表格中,已知g值,利用公式y= gt2和x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度v0,最后算出v0的平均值。,【误差分析】 (1)安装斜槽时,其末端切线不水平,导致小球离开斜槽后不做平抛运动产生误差。 (2)建立坐标系时,坐标原点的位置确定不准确,导致轨迹上各点的坐标不准确产生误差。,
