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1、3实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动一、实验步骤一、实验步骤安装调平安装调平将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，将带有斜槽轨道的木板固定在实验桌上，其末端伸出桌面外，轨道末端切线水平如图轨道末端切线水平如图5-3-1所示所示图图5-3-1建坐标系建坐标系用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近，把小球位置，使板面与小球的运动轨迹所在平面平行且靠近，把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口(轨道末端轨道末端)时球心所在木板时球心所在木
2、板上的投影点上的投影点O，O点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的点即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为竖直线，作为y轴，画出水平向右的直线作为轴，画出水平向右的直线作为x轴轴确定球位置确定球位置将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球在某一x值处的值处的y值，然后值，然后让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置附近用铅笔较准确地描出小球通过的位置，并在坐标纸上记下该点用同样准确地描出小
3、球通过的位置，并在坐标纸上记下该点用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置的方法确定轨迹上其他各点的位置描点得轨迹描点得轨迹取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连接起取下坐标纸，将坐标纸上记下的一系列点，用平滑曲线连接起来，即得到小球平抛运动轨迹来，即得到小球平抛运动轨迹验证轨迹是抛物线验证轨迹是抛物线抛抛物线的数学表达式为物线的数学表达式为yax2，将某点，将某点(如如B点点)的坐标的坐标x、y代入代入上式求出常数上式求出常数a，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是，再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立，若等式对各点的坐标近似都成立，则说明所描绘得出否成立，若等式对各点的坐
4、标近似都成立，则说明所描绘得出的曲线为抛物线的曲线为抛物线实验注意事项实验注意事项(1)保保证斜槽末端的切线水平，方木板竖直且与小球下落的轨迹证斜槽末端的切线水平，方木板竖直且与小球下落的轨迹平面平行，并使小球运动时靠近木板，但不接触平面平行，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无初速滚下小球每次都从斜槽上同一位置无初速滚下(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小球在斜槽上开始滚下的
5、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迹由木板的左上角到右下角【典例【典例1】 在在“ “探究平抛运动的运动规律探究平抛运动的运动规律” ”的实验中，可以描绘出小的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A让小球多次从让小球多次从_位置无初速滚下，记下小球碰到位置无初速滚下，记下小球碰到 铅笔笔尖的一系列位置铅笔笔尖的一系列位置B安装器材时应注意安装器材时应注意_，记下平抛初位置，记下平抛初位置O点和过点和过O点的竖直线点的竖直线C取下白纸，以取下白纸，以O为原点，以竖直线为为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用轴建立坐标系，用
6、平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹平滑曲线画出平抛运动物体的轨迹实验操作的考查实验操作的考查 (1)完成上述步骤，将正确的答案填在横线上完成上述步骤，将正确的答案填在横线上(2)上述实验步骤的合理顺序是上述实验步骤的合理顺序是_解析解析为保证小球的运动轨迹相同，应使小球每次做平抛运动的为保证小球的运动轨迹相同，应使小球每次做平抛运动的初速度相同，所以应让小球每次都从斜槽上的相同位置由静止滚初速度相同，所以应让小球每次都从斜槽上的相同位置由静止滚下，安装器材时应注意使斜槽末端水平，方木板竖直且板面与斜下，安装器材时应注意使斜槽末端水平，方木板竖直且板面与斜槽末端切线平行紧靠斜槽末端放置槽末端切线平行
7、紧靠斜槽末端放置答案答案(1)斜斜槽上的相同斜槽末端切线水平，方木板竖直且与小槽上的相同斜槽末端切线水平，方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行球运动轨迹所在竖直面平行(2)BAC【变式【变式1】在做在做“ “研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动” ”实验时，下列说法正确的是实验时，下列说法正确的是()A安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否竖直安装有斜槽的木板时，一定要注意木板是否竖直B安装有斜槽的木板时，只要注意小球不和木板发生摩擦就安装有斜槽的木板时，只要注意小球不和木板发生摩擦就可以可以C每次实验都要把小球从同一位置由静止释放每次实验都要把小球从同一位置由静止释放D实验的目的是描出小
8、球的运动轨迹，分析平抛运动的规律实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律解析解析木板要竖直，保证描点准确，木板要竖直，保证描点准确，A正确、正确、B错误为保证小球错误为保证小球每次做平抛运动的初速度相同，每次实验都要把小球从同一位置每次做平抛运动的初速度相同，每次实验都要把小球从同一位置由静止释放，由静止释放，C正确实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析正确实验的目的是描出小球的运动轨迹，分析平抛运动的规律，进而求出初速度，平抛运动的规律，进而求出初速度，D正确正确答案答案ACD【典例【典例2】 在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸
9、记录轨迹，小方格的边长录轨迹，小方格的边长L1.25 cm，若小球在平抛运动途中的，若小球在平抛运动途中的几个位置如图几个位置如图5-3-2中中a、b、c、d所示，则所示，则()图图5-3-2实验数据处理实验数据处理 (1)求小球平抛运动的初速度的计算式求小球平抛运动的初速度的计算式(用用L、g表示表示)，其值是多少？，其值是多少？(2)a点是平抛小球抛出点的位置吗？如果不是，那么抛出点的位置点是平抛小球抛出点的位置吗？如果不是，那么抛出点的位置怎样确定？怎样确定？【变式【变式2】图图5-3-3是小球做是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54 cm.已已知闪光频率是知闪光频率是30 Hz，那么重力加速度，那么重力加速度g是是_m/s2，小球，小球的初速度是的初速度是_ m/s.图图5-3-3