5.3实验研究平抛运动报告.doc

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1、六枝实验中学物理实验报告姓名班级学号指导教师余刚得分实验名称：研究平抛运动一.实验目的1.描绘物体平抛运动的轨迹并判断是不是抛物线；2.学会根据平抛运动轨迹图求出平抛的初速度。二.实验原理1.平抛物体的运动可以看做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。让小球做平抛运动，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，通过y/x2的值，来判断轨迹是不是抛物线。2.测出曲线上某一点的坐标x和y，依据重力加速度g的数值，利用公式y=（1/2）gt2求出小球的飞行时间t，再利用公式x=v0t求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初

2、速度v0。三.实验仪器平抛实验仪、小球、重垂线、白纸、铁夹、刻度尺、铅笔、复写纸。四.实验步骤1.固定白纸和复写纸：把白纸和复写纸叠放在一起（复写纸在外）平整地压到屏板上,白纸竖直边和坐标格竖直边平行,用铁夹固定好白纸,铁夹固定的位置不能让小球运动中碰到。2.调整弧槽，使其末端保持水平：将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，调整斜槽下的螺钉，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明斜槽平直部分的末端处已水平。3.调整屏板面，使之在竖直平面内：悬挂重锤线，通过底板四只调平螺栓的调整，使重锤线与屏板上的红色标线平行，从而达到屏板面与水平面竖直。以上两步反复调整。4.确定坐标原点O：把小球放在槽

3、口处，重按小球通过复写纸，就得到球心在板上的水平投影点O，O点即为坐标原点。5.描绘运动轨迹：从斜槽尽量高的地方释放钢球，钢球将沿着导轨凹槽滚下并被水平抛出，落在接球槽上，通过复写纸便在白纸上留下痕点。将小球从同一高度释放多次，将接球槽逐次下降，重复上述操作，即在白纸上描得一系列钢球运动点迹。（一般取4～6点即可）。五.实验记录次数物理量123456测x坐标（m）测y坐标（m）飞行时间t=（s）5初速度v0=x（m/s）V0的平均值曲线方程六.数据处理1.确定运动轨迹：取下白纸,用平滑的曲线把记下一系列位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。2.计算初速度：以O点为原点画出竖直向下的y轴和

4、水平向右的x轴，并在曲线上选取ABCDEF六个不同的点（选取的点离坐标原点稍远），用刻度尺分别测出它们的坐标x和y，然后用公式v0=(x=v0t,y=1/2gt2)计算出小球的初速度v0，并将有关数据记入表格内，最后计算出v0的平均值。（g=10m/s2）七.实验结论平抛实验中小球作平抛运动轨迹是，其平抛初速度为。八.注意事项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滚下，即在斜槽上固定一个挡板．3.坐标原点(小球做平抛运动起点)不是槽口的端点,应是小球在槽口时球的球

5、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，其轨道由木板左上角到达右下角，这样可以减少测量误差.5.要保持斜槽末端切线水平.九.误差分析1.本实验的误差主要来源于两个方面：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。2.计算小球的速度要在平抛轨迹上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可以减小相对误差．3.要在上稍高的地方释放小球，使它以较大的水平速度抛出，其轨道最好由木板的左上角到右下角，这样可以减小相对误差。十.例题讲解、例1.平抛物体的运动规律可以概括为两点：一是水平方向上做匀速直线运动；二是竖直方向上做自

6、由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做这样的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动。两球同时落到地面。则这个实验（）A.只能说明上述规律中的第一条B.只能说明上述规律中的第二条5C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律。【解析】：该题考查对平抛运动及其分运动的理解，同时考查探究问题的思维能力。实验中A球做平抛运动，B球做自由落体运动，两球同时落地说明A球平抛运动的竖直分运动和B球相同，而不说明A球的水平分运动是匀速直线运动，所以B项正确。A、C、D三项都不对。故本题选择B。例2.下列各情况中不会对实验产生误差的是()A.小球

7、与槽间有摩擦B.小球飞离斜槽后受到空气的阻力C.小球每次释放的高度不同D.小球每次飞过竖直板时与板有摩擦E.小球每次释放时或运动过程中，竖直板与槽的相对位置明显变化【解析】既然本实验研究的是平抛运动，当然实验必须满足平抛运动的条件，初速度v0沿水平方向，且在运动过程中只受重力的作用，这样才能保证物体能够做平抛运动，所以B、D错误；另外本实验是利用物体多次平抛分别找出轨迹上各点的，这就要求物体必须每次的运动轨迹相同且每次从同一高度释放