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研究平抛运动课件


研究平抛物体的运动

基础知识梳理
【实验目的】 1.描出平抛物体的运动轨迹. 2.判断平抛运动的轨迹是否为 抛物线. 3.求出平抛物体的初速度.

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【实验原理】 平抛运动可以看作是两个分运动的合 成:一是水平方向的匀速直线运动,其速度 等于平抛物体运动的初速度;另一个是竖直 方向的自由落体运动.利用铅

笔确定做平抛 运动的小球运动时若干不同位置,然后描出 运动轨迹,测出曲线上任一点的坐标 x 和 y, 1 2 利用公式 x=vt 和 y= gt 就可求出小球的水 2 平分速度,即平抛物体的初速度.

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【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.

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【实验步骤】 1.把斜槽放在桌面上,让其末端伸 出桌面外,调节斜槽末端使其切线方向 水平,把斜槽固定在桌面上. 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4-5-1所示)

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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,过O用重垂线描出竖直方 向. 4.让小球每次都从斜槽上同一适当位置滚 下,在粗略确定的位置附近,用铅笔较准确地确 定小球通过的位置,并记下这一点,以后依次改 变x值,用同样的方法确定其他各点的位置. 5.把白纸从木板上取下来,用三角板过O作 与竖直方向垂直的x轴,将一系列所描的点用平 滑的曲线连接起来,这就是小球平抛运动的轨 迹.

核心要点突破
一、数据处理 求平抛小球的初速度 (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)在平抛小球运动轨迹上选取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 g 式 v0=x ,求出小球平抛的初速 2y 度,并计算其平均值.

核心要点突破
二、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,可能误将斜槽末端 端口作为坐标原点. 4.空气阻力使小球不是真正的平抛运 动.

核心要点突破
三、注意事项 1.实验中必须保持通过斜槽末端的切 线水平,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由 静止滚下,即在斜槽上固定一个挡板,每 次都从挡板位置释放小球.

核心要点突破

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.

高频考点例析
题型一 对实验注意事项的考查

例1 在做“研究平抛物体运动”的实验时, 让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法 画出小球做平抛运动的轨迹.为了能较准 确地描绘出运动轨迹,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:________.

高频考点例析
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.记录小球位置用的木条(或凹槽)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(或 方格纸)相接触 f.将小球的位置记录在纸上,取下纸用 直尺将点连成折线

高频考点例析
【解析】 b选项中,每次释放小球的 位置必须相同,以保证小球有相同的水平 速度;d选项中,因平抛运动竖直分运动是 自由落体运动,是加速运动,在相同时间 里,随着运动的进行,位移越来越大,因 此木条下降的距离不应是等距离的;在f选 项中,应找出小球落点的中心位置,即取 平均位置为小球的落点,以减小实验误差, 连线要用尽量平滑的曲线连接各点,而不 应连成折线.

高频考点例析
【解析】 (1)|y1- y2|=6.1×0.10 m= 0.61 m |y1-y3|=16.1×0.10 m=1.61 m |x1-x2|=6.0×0.10 m=0.60 m. (2)Δy = |y1 - y3| - |y1 - y2| - |y1 - y2| = (1.61-0.61-0.61) m=0.39 m,由 Δy=gt2 Δy 0.39 得 t= s≈0.20 s,水平速度 g= 10 |x1-x2| 0.60 vx= t = m/s=3.0 m/s. 0.20

高频考点例析

高频考点例析
例3 在“研究平抛物体运动”
的实验中,某同学记录了运 A 15 动轨迹上三点A、B、C,如 图5-14所示,以A为坐标原 40 点,建立坐标系,各点坐标 值已在图中标出。求: (1)小球平抛运动的初速 y/cm 度大小。 (2)小球做平抛运动的初 始位置坐标。 10
20 x/cm

B
C

图5-14


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