1、实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动1.实验步骤操作的规范性实验步骤操作的规范性 下面是利用教材中的装置做下面是利用教材中的装置做“研究平抛研究平抛物体的运动物体的运动”的实验步骤，在这些实验步骤的实验步骤，在这些实验步骤中有错误或不足，需要修改的是中有错误或不足，需要修改的是 ，将，将这些实验步骤按正确的顺序排列为这些实验步骤按正确的顺序排列为 .A.从斜槽上某一点释放小球，它离开槽从斜槽上某一点释放小球，它离开槽后在空中做平抛运动后在空中做平抛运动.在小球运动轨迹的某处在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使小球恰好从孔中用带孔的卡片迎接小球，使小球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后在
2、白纸上记下孔央通过而不碰到边缘，然后在白纸上记下孔中央的位置中央的位置;B.以斜槽末端作为平抛运动的起点O，在白纸上标出O的位置;C.取下白纸，在纸上画出与竖直线Oy垂直的水平线Ox;D.用光滑曲线把记录小球通过的位置的若干点连接起来，就得到了平抛运动的轨迹.由于确定各点位置时有误差，所画的曲线可不通过个别偏差大的点，但必须保证曲线光滑，不能有小范围的凸起和凹陷;E.从斜槽上不同点释放小球，用步骤A的方法确定平抛轨迹上的其他点;F.在曲线上取几个点(不必是步骤A、E中确定的点)，测出它们的坐标x、y，分别求出小球的初速度，最后算出平均值作为实验测出的平抛运动的初速度;G.靠目测在纸上画出过O点
3、向下的竖直线Oy;H.将白纸用图钉钉在竖直的木板上，在木板的左上角固定斜槽.【答案】B中O点应是球心的位置而不应以末端为平抛起点；E中应让小球每次从斜槽上同一点释放；G中Oy不能靠目测，应由重垂线确定Oy轴；H中还应检验斜槽末端的切线是否水平.H、G、B、A、E、C、D、F.在做“研究平抛物体的运动”的实验中，让小球依次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为了能够准确地描绘出运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项有()A.通过调节，使斜槽的末端的切线保持水平 B.每次释放小球的位置必须相同 C.每次必须由静止释放小球 D.小球运动时不应与木板上的坐标纸相接触 E.记
4、录小球位置用的凹槽每次必须严格地等距离下降 F.将球位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线答案：答案：ABCD 2.实验数据的记录与处理实验数据的记录与处理 在在“研究平抛物体的运动研究平抛物体的运动”的实验中，的实验中，某同学记录了运动轨迹上三点某同学记录了运动轨迹上三点A、B、C，如图，如图1所示，以所示，以A为坐标原点，建立坐标系，各为坐标原点，建立坐标系，各点坐标值已在图中标出，求：点坐标值已在图中标出，求：(1)小球平抛初速度大小；小球平抛初速度大小；(2)小小球做平抛运动的初始位置坐标球做平抛运动的初始位置坐标.图图1 平抛运动中，在水平方向上，相同时间通过的水平分位移相等，
5、竖直方向上，从抛出时刻开始算起，连续相等时间间隔的位移比为y1 y2 y3 yn=1 3 5 (2n-1).连续相等时间间隔位移差为一常数即y=gT2.利用平抛物体两分运动的这些特点，就可以求解已知平抛物体运动轨迹而确定初速度及抛出点坐标问题.(1)由A、B、C三点横坐标知，小球从A点运动到B点和从B点运动到C点时间相等，设该时间为T，小球在竖直方向做自由落体运动，由y=gT2得：(2)由匀变速直线运动规律：一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度.物体经B点时的竖直分速度vBy=0.250.15s0.1s10yTg00.10m/s=1.0m/s0.1xvT0.40m/s=2.0m/
6、s0.20 设从抛出点运动到B点所用时间为t，则 从抛出点运动到A点所用时间为 t1=t-T=(0.20-0.10)s=0.10s 在t1时间内小球的水平位移为 xA=v0t1=1.00.10m=0.10m=10cm 竖直位移 由题中所建立的坐标系得出抛出点坐标为(-10cm，-5cm)2.0=s=0.20s10Byvtg22111=10(0.10)m=0.050m=5cm22Aygt 某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图2,在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动.在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖
7、直标尺读出，木板可以上下自由调节.在木板上固定一张白纸.该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：图图2 A.实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab=bc，如图.量出ab长度L=20.00cm.B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1=h.C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度差h2=h+10.00(cm).D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度差h3=h+30.00(cm).则该同
8、学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=m/s，钢球击中b点时其竖直分速度大小为vby=m/s.已知当地的重力加速度为g=10m/s2，空气阻力不计.2.01.5 3.实验原理或方法的迁移与创新 利用单摆验证小球平抛运动规律，设计方案如图3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OO=h(hL).(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：.图图3(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，OC=x，则小球做平抛运动的初速度为v0=.(3)在其他条件不变的情况下，若改变释放小球时悬
9、线与竖直方向的夹角，小球落点与O点的水平距离x将随之改变，经多次实验，以x2为纵坐标、cos为横坐标，得到如图4-6-4(b)所示图象.则当=30时，x为 m；若悬线长L=1.0m，悬点到木板间的距离OO为 m.(1)电热丝P放在悬点正下方，是因为当小球摆到最低点时，悬线刚好被烧断，以保证小球做平抛运动.(2)由x=v0t，得：212hLgt0.2()gvxhL (3)由由x2-cos图象可知：图象可知：x2=2-2cos，当当=30时，代入上式得时，代入上式得x=0.52m，当，当cos=0时，时，x2=2m2，即当，即当=时，时，x=m，小球在最低点的速度，小球在最低点的速度 所以所以 代入数值得：代入数值得：h=1.5m.222122vgLhLgt，22hLxgLg，
