平抛运动规律的探究.doc

平抛运动规律的探究实验目的：〔1〕利用有连拍功能的数码相机或摄像机获得平抛运动的轨迹；〔2〕利用DIS实验研究平抛物体的飞行时间t和下落高度h、初速度v0之间的关系；平抛物体的射程x与v0、t之间的关系。实验器材：有连拍功能的数码相机或摄像机，以及由斜面滑槽和支架、金属小球、光电门传感器、碰撞传感器等组成的DIS平抛运动实验装置。实验原理1．平抛物体的运动可以看作是水平方向的和竖直方向的的合运动匀速直线运动，自由落体运动。2．只要使小球每次都在斜槽上的同一位置从静止开始自由滚下，就可以保证小球离开斜槽末端具有，再设法确定小球轨迹上的，把它们用平滑曲线连接起来就可以得到一条较准确的小球作平抛运动的轨迹相同的初速，几个点。3．以平抛出发点为原点，水平方向为x轴，竖直向下为y轴建立坐标系，设平抛初速为v0，飞行时间为t，那么对平抛运动轨迹曲线上任意一点的坐标〔x，y〕都有：x＝，y＝。假设测出某点坐标〔x，y〕，那么可求得平抛运动初速度v0＝v0t，EQ\F(1,2)gt2，xEQ\R(\F(g,2y))。实验步骤控制斜槽导轨的水平槽口高度，让小球从斜槽的不同高度斜槽导轨处滚下，以4种不同的速度冲出水平槽口在空中做平抛运动。利用安置在槽口的光电门传感器测量小球平抛运动的初速度v0，利用安置在底板上的碰撞传感器测量小球的飞行时间t。并显示在计算机屏幕上。落地点的水平距离x由底座上的标尺读出。将这些数据记录在预先设计好的表格中。高度h＝mv0/m·s－10x/m0t/s改变斜槽水平槽口的高度，重复步骤1中的实验，将显示在计算机屏幕上的这些数据记录在预先设计好的第二张表格中。高度h＝mv0/m·s－10x/m0t/s用数码相机的连拍功能〔或摄像机〕，在上述两组实验中，各选一次实验，拍摄小球做平抛运动的过程，将所摄得的一组照片输入计算机中，然后进行处理，并将这些照片图像叠合在一起以获得小球做平抛运动的轨迹。数据处理根据表中物体抛出时的高度h和初速度v0的数据，分别计算出射程和飞行时间的理论值，然后与相应的实验数据进行比拟，进行分析，得出结论。考察由数码相机所得到的小球做平抛运动的轨迹图象，分析由此得到的某些信息，如水平分速度、竖直分速度等。相关习题关于研究平抛运动的实验，下述正确的选项是CD〔〕〔A〕斜槽必须是光滑无摩擦的〔B〕所用小球的半径越大那么所测得的初速度越精确〔C〕实验所需唯一测量工具是毫米刻度尺〔D〕小球越重所测量得的初速度越精确〔闵行〕实验室的斜面小槽等器材装配如图甲所示的装置．钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动．每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，钢球在空中做平抛运动，设法用铅笔描出小球经过的位置，通过屡次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。〔l〕某同学在安装实验装置和进行其余的操作时都准确无误，他在分析数据时所建立的坐标系如图乙所示。他的错误之处是〔1〕直角坐标系的原点应建在小球飞离斜槽槽口时球心的水平投形点处．它在槽口正上方r〔r为小球半径〕处。而该同学却错误地将坐标原点取在槽口处〔2分〕〔2〕偏大〔2分〕_________________。〔2〕该同学根据自己所建立的坐标系，在描出的平抛运动轨迹图上任取一点〔x，y〕，运用公式v0＝xEQ\R(\F(g,2y))求小球的初速度v0，这样测得的平抛初速度值与真实值相比。〔填“偏大〞、“偏小〞或“相等〞〕52003216x/cmy/cm乙ABCD甲〔松江〕图甲是研究平抛运动的实验装置示意图，小球从斜面上一定高度处从静止释放，经过一段水平轨道后落下。图乙是实验后在白纸上描出的轨迹和所测数据：〔1〕请在图甲中的白纸ABCD上标出小球平抛运动的起始点O，并画出Ox、Oy轴。〔2〕水平轨道的作用是；在实验中，需要小球重复运动。每次都使小球从同一位置开始运动的原因是16．〔1〕如右图所示〔2分〕〔2〕使初速度水平，保证每次小球做平抛运动的初速度相同〔2分〕〔3〕1.6〔2分〕_________________。〔3〕根据图乙中数据，可以算出此平抛运动的初速度v0＝m/s。〔〕右图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体作平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由