实验报告

学校： 班级： 姓名： 同组人员： 实验时间：

一、实验名称： 研究平抛运动

二、实验目的

三、实验原理

1、描点法描绘平抛运动的轨迹，利用实验器材描出物体做平抛运动时轨迹上的几个点，把这些点用平滑的曲线连接起来，就是平抛物体的轨迹。

12、利用平抛物体的运动规律y＝gt2和x?v0t求出平抛的初速度。 2

四、实验器材

五、实验步骤

（一）描绘平抛运动的轨迹

（二）数据处理

1、验证轨迹是抛物线

2、计算平抛物体的初速度

在平抛运动的轨迹上选取分布均匀的若干个点，用刻度尺、三角板测出它们1

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，

2求出小球平抛的初速度，最后算出平均值。

六、思考讨论

① 为什么斜槽的末端必须水平？怎样判定？

②为什么木板必修与小球下落的竖直面平行？若不平行会带来什么误差？

③为什么小球每次必须都要由静止从斜槽上同一位置滚下？

七、误差分析

 

第二篇：平抛实验题

第4节 实验：研究平抛运动

上述实验步骤中我们必须注意以下事项：

① 实验中必须保证通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直平面内，且与小球运动轨迹所在竖直平面平行，并使小球的运动靠近木板但不接触。

② 小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始滚下，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板。

③ 坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，而应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点，位于槽口末端上方r处（r为小球半径）。

④ 应在斜槽上适当的位置释放小球，使它以适当的水平速度抛出，其轨迹由木板的左上角到达右下角，这样可以使实验误差较小。

⑤ 须在斜槽末端用重锤线检查白纸上所画y轴是否竖直。

【例1】在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：

A．让小球多次从_________位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置。

B．按图安装好器材，注意_________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。

C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。

（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上。

（2）上述实验步骤的合理顺序是_______________。

【解析】（1）A中为了保证小球每次平抛初速度相同，轨迹重合，应让小球从同一位置滚下。B中为了保证小球做平抛运动，要注意斜槽末端切线水平。

（2）上述实验步骤的合理顺序是B、A、C。

【例2】如图3－5所示是研究平抛运动的实验装置简图，图3－6是实验后白纸上的轨迹图。

（1）说明图3－6中的两条坐标轴是如何作出的。

（2）说明判断槽口的切线是否水平的方法。

（3）实验过程中需要经多次释放小球才能描绘出小球运动的轨迹，进行这一步骤时应注意什么？

【解析】（1）利用拴在槽口处的重锤线画出y轴，x轴与y轴垂直。

（2）将小球放在槽口的水平部分，小球既不向里滚动，也不向外滚动，

说明槽口的末端是水平的。

（3）应注意每次小球都从轨道上同一位置由静止释放。

【例3】如图3-7所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开接触开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落，改变整个装置的高度H做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，该实验现象说明了A球在离开轨道后（   ）

A．水平方向的分运动是匀速直线运动

B．水平方向的分运动是匀加速直线运动

C．竖直方向的分运动是自由落体运动

D．竖直方向的分运动是匀速直线运动

【解析】A球平抛的同时B球自由下落，且两球在同一高度上，又两球总是同时落地，这只能说明A球在抛出后竖直方向的分运动是自由落体运动，但并不能说明A球的水平分运动是匀速直线运动。正确选项为C。

【例4】如图3-8所示为频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球。AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹； BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为C球自由下落的运动轨迹。通过分析上述三条轨迹可得出结论：____________________________________________________

【解析】仔细观察照片可以发现，B、C两球在任一曝光瞬间的位置总在同一水平线上，说明平抛运动物体B在竖直方向上的运动特点与自由落体运动相同；而A、B两小球在任一曝光瞬间的位置总在同一竖直线上，说明平抛运动物体B在水平方向上的运动特点与匀速直线运动相同。所以，做平抛运动的物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做自由落体运动。

【例5】在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重锤线y的方向，但忘记了平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图3－9所示。现在曲线上取A、B两点，量出它们到y轴的距离，AA’=x₁，BB’=x₂，以及AB的竖直距离h，用这些可以求出求得小球平抛时的初速度为多大？

【解析】设小球到达A点时，运动时间为t₁，竖直方向的位移为y₁；到达B点时，运动时间为t₂，竖直方向的位移为y₂。根据平抛运动的规律有

其中y₂－y₁=h，所以。

【例6】在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图3－10中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度为v₀＝_________（用L、g表示），其值是_________。（g取9.8m/s²）

【解析】由水平方向上ab＝bc＝cd可知，相邻两点的时间间隔相等，设为T，竖直方向相邻两点间距之差相等，Δs＝L，则由Δs＝aT²可得

T＝＝

时间T内，水平方向位移为s＝2L，所以

v₀＝＝2m/s＝0.70m/s。

例7、如图所示，是用频闪照相得到的一个平抛小球的照片，照相机每隔相等时间曝光一次，拍照时，不能保持底片的上边缘是水平，请用合理的办法确定图中重力加速度方向（保留作图痕迹）。若图距与实际距离之比为1：10。在这种情况下，若只用刻度尺，如何求得该小球的初速度v₀和曝光时间间隔T？(重力加速度g已知)[来源:学科网ZXXK]

   （1）写出测量的主要步骤和需要测量的物理量，并在图上标出有关物理量的符号；[来源:学_科_网]

   （2）用测得的物理量和有关常量，写出计算该小球初速度v₀的表达式v₀=        .

【解析】：把首末两点相连并且三等份，各等份点与对应顺序的照片上的点相连，即是重力加速度所在的直线，并标明方向.

用刻度尺测出图中的Δx和y₁、y₂,则有:

,

解得,

   或者用23两球间的位移减去12两球间的位移差的方向就是重力方向。

平抛练习题

1. 在倾角为的斜面上的P点，以水平速度向斜面下方抛出一个物体，落在斜面上的Q点，证明落在Q点物体速度。

2. 如图3所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为和，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为多少？

图3

3.从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球，它们的初速度大小分别为和，初速度方向相反，求经过多长时间两小球速度之间的夹角为？

图7

答案与解析

1.解析：设物体由抛出点P运动到斜面上的Q点的位移是，所用时间为，则由“分解位移法”可得，竖直方向上的位移为；水平方向上的位移为。

又根据运动学的规律可得

竖直方向上，

水平方向上

则，

所以Q点的速度

2.解析：和都是物体落在斜面上后，位移与水平方向的夹角，则运用分解位移的方法可以得到

所以有

同理

则

3.解析：设两小球抛出后经过时间，它们速度之间的夹角为，与竖直方向的夹角分别为和，对两小球分别构建速度矢量直角三角形如图7所示，由图可得和 

又因为，所以

由以上各式可得，解得