人教版高一物理必修二：5.3 实验研究平抛运动

§5.3 实验：研究平抛运动

（教材13页—14页） 班级_________ 姓名_________

【自主学习】

一．实验目的? （参看教材14页上 参考案例一）

（1）描出平抛物体的运动轨迹. （2）求出平抛物体的初速度.

二．实验原理?

平抛物体的运动可以看成两个分运动的合成，一个是水平方向的_____________，

另一个是竖直方向的_______________。

三．实验器材?

1.斜槽、2.方木板、3.白纸、4.图钉、5.小球、6.刻度尺、7.铅笔、8. 重垂线、9.铁架台

四、实验步骤?

1、把斜槽放在实验桌上，让其末端伸出桌面外，调节末端O使其切线水平，随之将其固定。

2、在带有支架的木板上，用图钉订好白纸，并让竖直放置的木板左上方靠近槽口，使小球滚下飞出后的轨道平面跟板面平行，在白纸上记下点O，点O即为坐标原点，利用重垂线画出通过O点的竖直线，作为y轴。

3、让小球从斜槽上一个确定的位置自由下滑，先用眼睛粗略的确定做平抛运动的小球在某一x值处（如x=1cm）的y值，再用铅笔较准确的确定小球通过的位置，并在白纸上记下这一点。 4、用同样的方法，找出小球平抛轨迹的一系列位置

5、取下白纸，画出水平向右的x轴，用平滑的曲线把所记下的小球通过的位置连接起来，就得出小球做平抛运动的轨迹

6、根据各位置的坐标（x，y）值，计算出小球平抛运动的初速度，并算其平均值，即为所求的平抛运动的初速度。

五、注意事项?

1.固定斜槽时,要保证斜槽末端水平,同时用重垂线检查木板,保证订有白纸的木板竖直. 2.小球必须每次从槽中同一位置由静止状态开始滚下

3.可在斜槽上较高位置开始释放小球,使小球以较大的水平速度做平抛运动,从而减小相对误差. 4.要用平滑的曲线画出轨迹,舍弃个别偏差较大的点

5.在轨迹上选点时,不要离抛出点过近,并且使所选取的点之间尽量远离.

【典型例题】

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1．图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图（参看教材14页上 参考案例一） (1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛

__________________． (2)图乙是正确实验取得的

数据，其中O为抛出点，则此小球作平抛运动的初速度为________m/s.（ g＝10m/s2)

(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L＝5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s；B点的竖直分速度为_______m/s. 第（3）小问中g＝10m/s2

【学后自测】

2、在《研究平抛运动》的实验中，以备有下列器材：铅笔，白纸，图钉，平板，斜槽，小球，刻度尺，铁架台，还需要的器材有 （ ）

A．秒表 B．天平 C．重垂线 D．测力计

3、在《研究平抛运动》的实验中，为减少空气阻力对小球的影响，所以选择小球时，应选择下列的：（ ）

A、实心小铁球； B、空心小铁球； C、实心小木球；D、以上三种球都可以； 4、关于 《研究平抛运动》这个实验，以下说法正确的是 ( ) A．小球释放的初始位置越高越好 B．每次小球要从同一高度由静止释放

C．实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖直线是否竖直 D．小球的平抛运动要靠近但不接触木板

5、在“研究平抛运动的实验”安装实验装置的过程中，斜槽末端切线必须是水平的，这样做的目的是 （ ）

A、保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小 B、保证小球飞出时，初速度水平

C、保证小球在空中运动的时间每次都相等 D、保证小球运动的轨迹是一条抛物线

6．在“研究平抛运动”的实验中，为了求平抛运动物体的初速度，已知重力加速度g，需直接测量的数据有 ( ) A．小球开始滚下的高度 B．小球在空中飞行的时间

C．运动轨迹上某点P的水平坐标 D．运动轨迹上某点P的竖直坐标

7．在“研究平抛运动”的实验中，可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度．

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(1)实验简要步骤如下：

A．让小球多次从＿＿＿位置上由静止滚下，记下小球的一系列位置．

B．安装好器材，注意＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线． C．测出曲线上某点的坐标x、y，用v＝＿＿＿＿＿。算出该点的瞬时速度． D．取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹． (2)上述实验步骤的合理顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

8．如图所示，在“研究平抛运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，

2

a （取g=10m/s）则

b （1）小球平抛的初速度的计算式为vo=__________（用L、g表示），其值

c 是________.

（2）小球在b点的竖直分速度的计算式为vy= （用L、g表示），其值是_______.

d (3) 小球在b点的速度大小是 . 请写出计算过程:

【自助餐】

9. 在“研究平抛运动”的实验中,某同学记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已经标出，那么A、B两点的时间间隔是_________,小球平抛的初速度大小为__________,小球经过B点时的瞬时速度的大小是 .

A 10 20 请写出计算过程:

0 x/cm B

15 40 y/cm C 第 3 页