5.3 实验:研究平抛运动 学案
知识要点:
一、注意事项
1.保证斜槽末端切线水平,方木板竖直且与小球下落的平面平行,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由静止滚下。
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,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迹由木板的左上角到右下角。
5.要选取距O点远些的点计算小球的初速度,这样可减小误差。
二、实验的误差和分析
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,实际上应是末端端口上的小球球心位置为坐标原点。
3.小球每次自由滚下的位置不完全相同。
4.数据测量时,测量不准确而产生误差。
三、数据处理
1.平抛运动水平方向运动性质的判定
(1)根据平抛运动竖直方向的分运动是自由落体运动及自由落体下落高度与运动时间t的关系h=gt2。在平抛运动轨迹的竖直坐标轴y上,从原点O开始向下取一个坐标为h的点,再找到坐标为4h,9h,16h...的点。
(2)过这些点作水平线与轨迹分别交于A、B、C点,则这些点就是每经过相等时间物体所到达的位置。如图所示。
(3)测量出OA、AB、BC的水平距离,对比实验测量结果,若各段距离相等,说明水平方向上的运动是匀速直线运动。
2.判断O点是不是抛出点
(1)如图所示,在轨迹上选取A、B、C三点,OA、AB、BC的水平距离相等,那么说明从O到A,A到B,B到C的时间相等,过A、B、C三点作水平线和y轴相交,得出A、B、C三
点的纵坐标值yA、yB、yC。
(2)如果yA∶yB∶yC=1∶4∶9,那么说明O点为平抛的起点,若不满足上述比例关系,则说明O点不是平抛的起点。