sy03平抛运动.doc

实验三 描绘平抛运动的轨迹 【实验目的】研究物体作平抛运动的实际轨迹，并检验平抛运动的水平分运动是不是匀速直线运动。 【实验步骤】实验装置如图1-17所示，用图钉把白纸钉在竖直的木板上，在木板的左上角固定一个斜槽，并使斜槽末端处于水平位置。以斜槽末端O点为原点，在白纸上作出水平方向和竖直方向的坐标轴OX、OY。 木板上的长木条可上下移动。用长木条固定好纸条，并放上复写纸。 将长木条水平放置在木板的偏上部位，并在斜槽末端的下方。让小球从一定高度沿斜槽滑下，并使小球落在长木条上某一位置，移去复写纸，找出小球与长木条接触的位置，用笔通过该点作X轴和Y轴的垂线与木板上白纸相交，在白纸上记下小球通过该处时的位置，也就是小球平抛轨迹上的一点。改变长木条水平放置在木板的位置，用同样的方法，我们可以找出小球平抛轨迹的一系列点。但实验时要注意使小球每次从斜槽上开始下滑的初始位置相同。 取下白纸，用平滑曲线把小球在斜槽上同一位置落下所记下的点连接起来，就可得到小球做平抛运动的实际轨迹。 根据平抛运动的竖直分运动是自由落体运动的规律，在轨迹图的竖直图上按1:3:5:···的比例作出时间间隔相等的一系列点B1, B2, B3, ···,并在轨迹上作出垂直分位移是OB1,OB2,OB3, ···的点1,2,3，···，再由点1,2,3，···向水平轴OX作垂线，与OX轴分别交与A1,A2,A3, ···,通过刻度尺测量OA1,A1A2,A2A3, ···,是否相等，可以证实平抛物体运动的水平分运动是不是匀速直线运动。 改变小球在斜槽上开始落下的初始位置，重复做上述实验可得到另外一系列不同的点。 【实验结果】 1、平抛物体运动的实际轨迹是----------一条抛物线。 2、平抛物体运动的水平分运动是----------------匀速直线运动。 注意事项： 实验中必须保证通过斜槽末端的点的切线水平，木板必须处在竖直平面内，且与小球运动轨迹所在竖直平面平行并使小球的运动靠近木板，但不接触。 研究同一个平抛运动时，小球必须每次从斜面上同一位置滚下，可在斜槽上固定一个挡板。 坐标原点（小球作平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点，必须在实验前作出。 斜槽上的释放点要适当，轨道由木板左上角到达右下角，这样可以减少测量误差。 要在平抛轨迹上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可以使结果更精确些。 二、【DIS实验】平抛运动规律的探究 平抛运动的规律由公式（2.10）和（2.11）表示。由此可得，平抛运动的飞行时间为；飞行的水平距离为 。从这些结果我们又可得到两点推论： 平抛运动的飞行时间t仅与抛出时物体的高度y 有关，而与初速度无关。在相同高度上做平抛运动的物体无论其水平初速度有多大（包括=0），无论落地点的水平距离x多大，它们的飞行时间都相同。 当高度y一定时，平抛物体落地前飞行的水平距离x与其初速度成正比。这正是平抛物体水平方向的分运动保持惯性运动的结果。 三、[]描绘平抛运动的轨迹 [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f与下落高度h、初速度之间的关系;平抛物体的射程d与、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. [实验步骤] 实验装置如图1-12所示. (1)控制斜槽导轨的水平槽口高度，让小球从斜槽的不同高度 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叫，利用安置在底板上的碰撞传感器测量小球的飞行时间to并显示在计算机屏幕上.落地点的水平距离d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. (2)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. (3)利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. [分析数据，得出结论] (1)根据表中物体抛出时的高度h和初速度町的数据，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较，进行分析，得出结论. (2)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. 0 d/m 0 t/s 高度h=___________m 0 d/m 0 t/s 实验结