内容正文:
5.3
实验:研究平抛运动
一、获得平抛运动轨迹的方法
水平喷出的细水柱显示平抛运动的轨迹。
方案一:
使管上端与空气相通,压强始终等于大气压,得到稳定水柱。
频闪照相
方案二:
方案三:
斜槽
小球
木板
白纸
挡板
重垂线
铁架台
实验步骤:
①把斜槽固定在木板左上角,并使其末端保持水平;
②调整木板,使重垂线与木板平行,并固定好木板、白纸和复写纸;
③把小球放在槽口处,记下小球球心在木板上的投影点O,O即为坐标原点,再利用重垂线在纸上画出y轴;
④确定小球释放点:选择小球在斜槽上合适的位置由静止释放,使小球运动轨迹大致经过白纸的右下角;
⑤在木板面上水平固定挡板,并从同一位置释放小球。重复多次,在小球运动路线上留下若干点。
1、应保持斜槽末端的切线水平,钉有坐标纸的木板竖直,并使小球的运动靠近白纸但不接触;
2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下;
3、坐标原点(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心在木板上的水平投影点。
O
O′
坐标原点(平抛起点)
注意:
二、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
在x轴上做出等距离的几个点x1,x2,x3……向下做垂线,垂线与抛体运动轨迹的交点为M1,M2,M3 ……用刻度尺测量各点坐标(X,Y)。
M3
M4
O x1 x2 x3 x4 x5
y3
M1
M2
y=kx2
1.代数计算法:将某点(如M3点)的坐标(x,y)代入y=kx2求出常数k,再将其他点的坐标代入此关系式看看等式是否成立,若等式对各点的坐标都近似成立,则说明所描绘得出的曲线为抛物线。
2.图象法:建立y-x2坐标系,根据所测量的各个点的x坐标值计算出对应的x2值,在坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,若大致在一条直线上,则说明平抛运动的轨迹是抛物线。
三、计算平抛运动的初速度
C
D
O x1 x2 x3 x4 x5
y3
A
B
y=kx2
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