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专题06探究平抛运动的特点
1.“描迹法”实验设计
利用实验室的斜面小槽等器材装配如图所示的装置。钢球从斜槽上滚下,通过水平槽飞出后做平抛运动。
每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止释放,钢球每次在空中做平抛运动的轨迹就相同。设法用铅笔描出
小球经过的位置。通过多次实验,在竖直白纸上记录钢球经过的多个位置,用平滑的曲线将各点连接起来,
从而得到钢球做平抛运动的轨迹。这样我们就可以利用运动轨迹研究平抛运动的性质,确定平抛运动中的
各个物理量。
2.实验步骤
(1)安装调整斜槽:将固定有斜槽的木板放在实验桌上,用平衡法检查斜槽末端是否水平,即将小球放在斜
槽末端的直轨道上,小球若能静止在直轨道上的任意位置,则表明斜槽末端已调水平。
(2)安装调整竖直木板:用图钉把坐标纸钉在竖直木板上,并用悬挂在槽口的重垂线检查坐标纸上的竖直线
是否竖直,然后固定竖直木板,保证在重复实验的过程中,木板与斜槽的相对位置保持不变。
(3)确定坐标原点及坐标轴:选定斜槽末端处小球球心在木板上的点为坐标原点O,从坐标原点O画出竖直
向下的y轴和水平向右的x轴。
(4)描绘运动轨迹:让小球从斜槽的某一固定位置由静止滚下,并从O点开始做平抛运动,先用眼睛粗略地
确定小球在某一x值处(如x=1cm)的y值,然后使小球从开始时的位置滚下,在粗略确定的位置附近,用铅
笔较准确地确定小球通过的位置(小球刚好经过铅笔尖处),并在坐标纸上记下这一点,以后依次改变x的
值,用同样的方法确定其他各点的位置。取下坐标纸,用平滑的曲线把这些点连接起来,就得到小球做平
抛运动的轨迹。
3.数据处理
1
1g
(1)已知抛出点O:在轨迹上任取一点,测出对应的x、y,由xvtygt2得vx
和。
0202y
(2)未知抛出点:
①在轨迹上取两点A、B,使xxx。
OAAB
②测出y、y。
OAAB
③由于平抛运动水平方向上为匀速直线运动,xx。
OAAB
g
2,,得vx
则物体从O到A和从A到B时间相同,设为T,则yygTxvT。
ABOA00yy
ABOA
典例1:(2022·浙江·高考真题)在“研究平抛运动”实验中,以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O,
建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为h处静止释放,使其水平抛出,通过多次描点可
绘出小球做平抛运动时球心的轨迹,如图所示。在轨迹上取一点A,读取其坐标(x,y)。
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