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实验五探究平抛运动的特点【实验目的】1.用实验的方法描绘平抛运动轨迹。2.根据实验确定平抛物体的初速度。【实验原理】平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成,则x=v0t,y=gt2。令小球做平抛运动,利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹,建立坐标系,测量出x、y,再利用公式求v0==x,求出平抛物体的初速度。12xtg2y【实验器材】斜槽、坐标纸、图钉、白纸、木板及竖直固定架、铅笔、三角板、有孔卡片、重锤、小球和刻度尺。【实验过程】一、实验步骤1.将斜槽放在桌面上,让其末端伸出桌面边缘外,调节末端,使槽末端切线水平,随之将其固定,如图所示。2.在带有支架的木板上,用图钉钉好白纸,并让竖直放置的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,如图所示。3.把小球飞离斜槽末端时的球心位置投影到白纸上,描出点O。4.让小球每次都从斜槽上同一适当位置滚下,将中心有孔的卡片靠在纸面上,每次飞行的小球顺利地穿过卡片上的小孔时,用铅笔做上记号。5.把白纸从木板上取下来,再将上面依次记下的一个个点连成光滑曲线,这样就描绘出了平抛小球的运动轨迹。二、数据处理1.以O点为原点,水平方向为x轴,竖直向下方向为y轴建立坐标系。2.在小球平抛运动轨迹上选取A、B、C、D、E五个点,测出它们的x、y坐标值,记到表格内。3.把测到的坐标值依次代入公式v0=x,求出小球平抛的初速度,并计算其平均值。g2y【误差分析】1.安装斜槽时,其末端切线不水平。2.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。3.空气阻力使小球不是真正的平抛。【注意事项】1.保证斜槽末端点的切线水平,方木板竖直且与小球下落的平面平行,并使小球运动时靠近木板,但不接触。2.小球每次都从斜槽上同一位置由静止滚下。3.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,球的重心在木板上的水平投影点。4.小球在斜槽上开始滚下的位置要适当,以便使小球运动的轨迹由木板的左上角到右下角。5.要选取距O点远些的点来计算小球的初速度,这样可减小误差。【实验改进】如图甲所示,A是一块平面木板,在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图甲中P0P0′、P1P1′…),槽间距离均为d,把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上,实验时依次将B板插入A板的各插槽中,每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后,把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d,实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点,如图乙所示。将这些点用平滑的曲线连接起来就得到小球平抛的轨迹。