实验6　研究平抛运动

　　1．实验目的

　　(1)用实验的方法描出平抛运动的轨迹．

　　(2)用实验轨迹求解平抛物体的初速度．

　　2．实验原理

　　使小球做平抛运动，利用描迹法描绘小球的运动轨迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，由公式：x＝v0t和y＝gt2，可得v0＝x.

　　3．实验器材(以斜槽法为例)

　　斜槽(带小球)、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺．

　　4．实验步骤(以斜面小槽法为例)

　　(1)按实验原理图1所示安装实验装置，使斜槽末端水平．

　　图1

　　(2)以水平槽末端端口上小球球心位置为坐标原点O，过O点画出竖直的y轴和水平的x轴．

　　(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下，把笔尖放在小球可能经过的位置上，如果小球运动中碰到笔尖，就用铅笔在该位置画上一点．用同样方法，在小球运动路线上描下若干点．

　　(4)将白纸从木板上取下，从O点开始连接画出的若干点描出一条平滑的曲线．

　　1．实验注意事项

　　(1)固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，保证小球的初速度水平．

　　(2)固定木板时，木板必须处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直．

　　(3)小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板．

　　(4)要在斜槽上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由木板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差．

　　(5)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点．

　　(6)计算小球的初速度时，应选距抛出点稍远一些的点为宜．以便于测量和计算．

　　2．判断平抛运动的轨迹是不是抛物线

　　(1)原理：若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点建立直角坐标系后，轨迹上各点的坐标具有y＝ax2的关系，且同一轨迹上a是一个特定的值．

　　(2)验证方法

　　方法一：代入法

　　用刻度尺测量几个点的x、y坐标，分别代入y＝ax2中求出常数a，看计算得到的a值在误差范围内是否为一常数．

　　方法二：图象法

建立y­x2坐标系，根据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应y值的x2值