实验五 探究平抛运动的规律.
45页1、 一、实验目的 1通过实验描出平抛物体运动的轨迹 2学会测平抛运动初速度的方法 三、实验器材 斜槽(附金属小球)、木板及竖直固定支架、白纸 、图钉、刻度尺、三角板、重锤、铅笔 四、实验操作 1步骤 (1)把斜槽放在桌面上,让其末端伸出桌面外,调节末 端使其切线水平固定 (2)在带有支架的木板上,用图钉钉好白纸,并让竖放 木板左上方靠近槽口,使小球滚下飞出后的轨道平 面跟板面平行(如图实51所示) 图实51 (3)把小球飞飞离斜槽末端时时的球心位置投影到白纸纸上,描 出点O,过过O用重垂线线描出竖竖直方向 (4)让让小球每次都从斜槽上同一适当位置滚滚下,在粗略确 定的位置附近,用铅铅笔较较准确地确定小球通过过的位置, 并记记下这这一点,以后依次改变变x值值,用同样样的方法确定 其他各点的位置 2数据处处理 (1)描轨轨迹 把白纸纸从木板上取下来,用三角板过过O作与竖竖直 方向垂直的x轴轴,将一系列所描的点用平滑的曲线线 连连接起来 五、注意事项项 1实验实验 中必须须保持通过过斜槽末端的切线线水平,木板必 须处须处 在竖竖直面内且与小球运动轨动轨 迹所在的竖竖直平面 平行,并使小球的运动
2、动靠近图图板但不接触 2小球必须须每次从斜槽上同一位置由静止滚滚下,即在 斜槽上固定一个挡挡板,每次都从挡挡板位置释释放小球 3坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点, 应是小球在槽口时,球心在木板上的水平投影点 4要用平滑的曲线画出轨迹,舍弃个别偏差较大的点 5要在斜槽上适当的高度释放小球,使它以适当的水平 初速度抛出,其轨迹由图板左上角到达右下角;要在 平抛轨迹上选取距O点远一些的点来计算小球的初速 度,这样可以减小测量误差 六、误差分析 1安装斜槽时,其末端切线不水平 2小球每次滚下的初位置不尽相同 3建立坐标系时,以斜槽末端端口位置为坐标原点,实 际上应是末端端口上的小球球心位置为坐标原点 4空气阻力使小球不是真正的平抛 5记录各点以及其坐标不够准确 例1 在做“研究平抛物体的运动”的实验时,除了木 板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外,下列器材中还需要的 是_ A游标卡尺 B秒表 C坐标纸 D天平 E .弹簧测力计 F重垂线 实验中,下列说法正确的是_ A应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滚下 B斜槽轨道必须光滑 C斜槽轨道末端可以不水平 D要使描出的轨迹更好地反映真实运动
3、,记录的点应适 当多一些 E为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用一条曲 线把所有的点连接起来 解析 实验中需确定竖直方向,故选重垂线,而准确确 定平抛小球的竖直位移和水平位移需选用坐标纸 为保证小球每次做平抛运动初速度相同,应使小球每次 从斜槽上相同的位置自由滚下,故A正确;而轨道是否光 滑只影响平抛初速度大小,不影响每次平抛初速度都相 同,故B错误轨道末端只有水平才能使抛体运动时初速 度方向水平,故C错误;记录的点多一些,用平滑曲线连 接各点而得到运动轨迹时误差就小一些,故D正确,E错 综上可知选A、D. 答案 CF AD 例2 甲、乙两同学在研究平抛运动规动规 律的实验实验 中,各 自让钢让钢 球多次沿同一轨轨道运动动,通过过描点法画出钢钢球平 抛运动动的轨轨迹 (1)甲同学在实验实验 中得到A、B、C三点的坐标标记标标记 如图实图实 52甲所示,坐标标原点为为抛出点,其中_点的 位置或坐标标有明显错误显错误 ,根据你认为认为 正确的数据计计算出 钢钢球平抛的初速度为为_(g10 m/s2) (2)乙同学将斜槽轨道末端点取为坐标原点建立了坐标系并标 出了相应坐标数值,如图乙所示
4、,则钢球的半径为 _cm. 图实52 答案 (1)B 1.0 m/s (2)1 图实53 例3 利用单摆来研究平抛物体的运 动,设计方案如图实53所示,在 悬点O正下方有水平放置的炽热的电热 丝P,当悬线摆至电热丝处时能轻易被 烧断;MN为水平木板,已知悬线长为 L,悬点到木板的距离OOh(hL) (1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是: _ _. (2)将小球向左拉起后自由释放,最后小球落到木板上的 C点,OCs,则小球做平抛运动的初速度v0为_ (3)在其他条件不变的情况下,若改变释放小球时悬线与竖 直方向的夹角,小球落点与O点的水平距离s将随之改变 ,经多次实验,以s2为纵坐标、cos为横坐标,得到如图 实54所示图象则当30时,s为_m;若悬 线长L1.0 m,悬点到木板间的距离OO为 _m. 图实图实 54 1下列哪些因素会使该实验该实验 的误误差增大 ( ) A小球与斜槽间间有摩擦 B安装斜槽时时其末端切线线不水平 C建立坐标标系时时,y轴竖轴竖 直 D根据曲线计线计 算平抛运动动初速度时时,在曲线线上取作计计 算 的点离原点O较远较远 解析:只要小球是从同一位置滚滚下,
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