13级高一物理实验报告册实验五

 

第二篇：新课标高一物理课课练2.5.3实验：研究平抛物体的运动

2.5.3实验：研究平抛物体的运动

[实验目的]
　　1．用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。
　　2．从实验轨迹求平抛物体的初速度。

[实验原理]
　　平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系。测出曲线上的某一点的坐标x和y、根据重力加速度g的数值、利用公式y= gt2/2求出小球的飞行时间t，再利用公式x＝vt，求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度。

[实验器材]
　  铁架台，方木板，斜槽和小球，有孔的卡片，米尺和三角尺，重锤线，白纸和图钉，铅笔

[实验步骤]
　　1、安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好。
　　2．调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向、并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。
　　3、确定坐标原点O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O，O点即为坐标原点。
　　4．描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位量，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
　　5、计算初速度：以O点为原点画出竖起向下的y轴和水平向右的x轴，并在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，用公式x＝v0t和y＝1\2 gt2计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。

[注意事项]
　　1．实验中必须保持通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。
　　2．小球必须每次从斜槽上同一位置滚下。
　　3．坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在糟口时球的球心在木板上的水平投影点。
　　4．要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使结的误差较小、

[研究平抛运动]:
1．怎样保证小球的运动是平抛运动?固定斜槽时要注意什么?
2．怎样保证同一小球每次从槽口飞出时的速度是相同的?为什么每次小球都要从同一点滚下?
3．描轨迹的坐标轴是怎样画出来的?原点怎样定？ｙ轴怎样画出来?ｘ轴怎样画出来?
4．轨迹上的点是怎样描出来的（我校的方法、课本的方法）?平抛物体的轨迹曲线是怎样描出来的?
5．怎样从描出来的图线求出平抛物体运动的初速度?
6．怎样从平抛物体运动的闪光照片求出平抛物体运动的初速度?没有初始位置时怎样进行计算?

[巩固练习]

1．研究平抛物体的运动，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是（     ）

A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小

B．保证小球飞出时，初速度水平

C．保证小球在空中运动的时间每次都相等

D．保证小球运动的轨道是一条抛物线

2.在做“研究平抛运动”实验中应采取下列哪些措施减小误差？（     ）

A．斜槽轨道必须光滑

B．斜槽水平轨道必须水平

C．每次要平衡摩擦力

D．小球每次应从斜槽同一高度释放

3．下列哪些因素会使本实验的误差增大  （     ）

    A．小球与斜槽之间有摩擦

B．建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点

C．安装斜槽时其末端不水平

D．根据曲线计算平抛运动的初速度时在曲线上取作计算的点离原点O较远

4．在研究平抛物体运动的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则正确的是（     ）

A．小球平抛的初速度不同

B．小球每次做不同的抛物线运动

C．小球在空中运动的时间每次均不同

D．小球通过相同的水平位移所用时间均不同

5．如图为用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：　　　                                     

                                                                 。

6．（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上__________。

（A）通过调节使斜槽的末端保持水平

（B）每次释放小球的位置必须不同

（C）每次必须由静止释放小球

（D）记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降

（E）小球运动时不应与木板上的白纸相接触

（F）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（2）作出平抛运动的轨迹后，为算出其初速度，实验中需测量的数据有__________和__________。其初速度的表达式为v0＝__________。

7．平抛运动物体的规律可以概括为两点：

　（1）水平方向做匀速运动；　

（2）竖直方向做自由落体运动。

为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验（　　 ）

A．只能说明上述规律中的第（1）条

B．只能说明上述规律中的第（2）条

C．不能说明上述规律的任何一条

D．能同时说明上述两条规律

8．在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，当g＝10 m/s2时，下列说法正确的是（    ）

    A．小球抛出点的位置坐标是（0，0）

    B．小球抛出点的位置坐标是（-10，-5）

    C．小球平抛初速度为2m/s

    D．小球平抛初速度为1m/s

9 一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得=0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.1m，h2=0.2m，利用这些数据，可求得：

（1）物体抛出时的初速度为         m/s；

（2）物体经过B时竖直分速度为        m/s；

（3）抛出点在A点上方高度为          m处。

10．试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案，提供的实验器材为弹射器(含弹丸，见图)、铁架台(带有夹具)、米尺。         

(1) 画出实验示意图；

(2)在安装弹射器时应注意_____________________________________________；

(3) 实验中需要测量的量(并在示意图中用字母标出)为_________________；

(4) 由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是_____________________________________；

(5)计算公式为______________。

11．一学生做“研究平抛物体的运动”实验时，画运动轨迹只在白纸上画出了与初速度平行的Ox轴，忘了画坐标原点和Oy轴，而且也只画出了中间一部分轨迹，如图所示．如何只用一刻度尺得出小球的初速度(不需测实际数据只用物理量的符号代表所测量)．

测量方法：

得到的v0=_________________________．

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