实验：研究平抛运动
一、实验目的
1. 用描迹法描出平抛物体的运动轨迹；
2. 根据运动轨迹求出平抛物体的初速度.
二、实验原理
物体的平抛运动可以看作是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体运动的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动. 利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时经过的若干不同位置，然后描出运动轨迹，建立坐标系，测出曲线上任一点的坐标x 和y, 利用公式 和 ，就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度.
三、实验器材
斜槽、白纸、图钉、方木板、小球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台.
四、实验步骤
1. 安装调整斜槽
将白纸用图钉钉在竖直的木板的左上角（如图
5-3-1所示），用平衡法调整斜槽末端水平，直到将
小球轻放在斜槽的平直部分的末端，能使小球在平直
轨道上的任意位置静止即可.
2. 调整木板，确定坐标原点
用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，
并使木板平面与小球运动轨迹所在平面 且 ，
把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O ，用铅笔在纸上把这个点记下来，O 点即为 ，再利用重垂线画出通过O 点的竖直线.
3. 描点：使小球由斜槽某一位置无初速度滚下，离开水平槽后做平抛运动. 先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹, 然后使小球从同一位置无初速度滚下, 把笔尖放在粗略确定的位置处, 如果小球运动中碰到笔尖, 用铅笔在该位置记下这一点, 用同样方法, 在小球运动路线上描下若干点.
4. 描绘平抛运动的轨迹:取下白纸, 将纸上记下的一系列点, 用平滑曲线连起来, 即得到小球平抛运动的轨迹.
一、研究平抛运动时的注意事项和误差分析
1. 注意事项
（1）实验中必须调整斜槽末端的切线水平（检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向）.
（2）方木板必须处于竖直平面内, 固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.
（3）小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下.
（4）坐标原点即小球平抛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投影点.
（5）小球开始滚下的位置高度要适中, 以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.
2. 误差分析
（1）安装斜槽时，其末端不水平.
（2）小球做平抛运动受空气阻力影响，宜用密度大的金属小球.
（3）小球每次滚下的初位置不尽相同.
（4）建立坐标系时，可能误将斜槽末端端口作为坐标原点.
二、数据处理
1. 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
如图5-3-2所示，在x 轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA 1的长度记为l ，则OA2=2l，OA3=3l，由A1、A2、A3、…向下作垂线，其与轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…若轨
迹是一条抛物线，则各点的y 坐标和x 坐标之间应该具有y=ax2的关系（a 是待定常量），用刻度尺测量某点的x 、y 两个坐标值代入y=ax2求出a. 再测量其他几个点的x 、y 坐标值，代入y=ax2，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线.
2. 计算平抛物体的初速度
（1）在轨迹曲线上任取几点（如A 、B 、C 、D ）.
（2）用刻度尺和三角板分别测出所取点的坐标x 和y.
（3）根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动（ ）及竖直
方向上是自由落体运动（ ）, 分别计算出小球的初速度v 0, 最后
计算小球的初速度v 0的平均值.
特别提醒
1. 计算初速度时, 要在平抛运动轨迹上选取距O 点远些的点, 以使结
果更准确.
2. 利用以上方法确定v0时, 要以坐标原点为出发点
练习：
(1)在图甲上标出O 点及Ox ，oy 轴，并说明
这两条坐标轴是如何做出的。
(2)说明判断槽口末端是否水平的方法。
(3)实验过程中应多次释放小球才能描绘出小
球的运动轨迹, 进行这一步骤应注意什么?
(4)根据图中数据, 求此平抛运动的初速度v 0。
2、为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格
的边
长均为5 cm，如果取g=10 m/s2，那么：
（1）闪光频率是________Hz；
（3）小球经过B 点的速度大小是________m/s.
（2）小球运动中水平分速度的大小是_____m/s；
3、如图所示，小球从平台A 水平抛出落到平台B 上，已知AB 的高度差为h ＝1.25m ，两平台的水平
距离为s ＝5m ，则小球的速度至少为多少时，小球才能够落到平台B 上．（g 取10m/s）
A
2
实验：研究平抛运动
一、实验目的
1. 用描迹法描出平抛物体的运动轨迹；
2. 根据运动轨迹求出平抛物体的初速度.
二、实验原理
物体的平抛运动可以看作是两个分运动的合成：一个是水平方向的匀速直线运动，其速度等于平抛物体运动的初速度；另一个是竖直方向的自由落体运动. 利用有孔的卡片确定做平抛运动的小球运动时经过的若干不同位置，然后描出运动轨迹，建立坐标系，测出曲线上任一点的坐标x 和y, 利用公式 和 ，就可求出小球的水平分速度，即平抛物体的初速度.
三、实验器材
斜槽、白纸、图钉、方木板、小球、刻度尺、重锤、细线、三角板、铅笔、铁架台.
四、实验步骤
1. 安装调整斜槽
将白纸用图钉钉在竖直的木板的左上角（如图
5-3-1所示），用平衡法调整斜槽末端水平，直到将
小球轻放在斜槽的平直部分的末端，能使小球在平直
轨道上的任意位置静止即可.
2. 调整木板，确定坐标原点
用悬挂在槽口的重垂线把木板调整到竖直方向，
并使木板平面与小球运动轨迹所在平面 且 ，
把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O ，用铅笔在纸上把这个点记下来，O 点即为 ，再利用重垂线画出通过O 点的竖直线.
3. 描点：使小球由斜槽某一位置无初速度滚下，离开水平槽后做平抛运动. 先用眼睛粗略确定小球的运动轨迹, 然后使小球从同一位置无初速度滚下, 把笔尖放在粗略确定的位置处, 如果小球运动中碰到笔尖, 用铅笔在该位置记下这一点, 用同样方法, 在小球运动路线上描下若干点.
4. 描绘平抛运动的轨迹:取下白纸, 将纸上记下的一系列点, 用平滑曲线连起来, 即得到小球平抛运动的轨迹.
一、研究平抛运动时的注意事项和误差分析
1. 注意事项
（1）实验中必须调整斜槽末端的切线水平（检验是否水平的方法是：将小球放在斜槽末端水平部分，将其向两边各轻轻拨动一次，看其是否有明显的运动倾向）.
（2）方木板必须处于竖直平面内, 固定时要用重垂线检查坐标纸竖线是否竖直.
（3）小球每次必须从斜槽上同一位置由静止滚下.
（4）坐标原点即小球平抛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投影点.
（5）小球开始滚下的位置高度要适中, 以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜.
2. 误差分析
（1）安装斜槽时，其末端不水平.
（2）小球做平抛运动受空气阻力影响，宜用密度大的金属小球.
（3）小球每次滚下的初位置不尽相同.
（4）建立坐标系时，可能误将斜槽末端端口作为坐标原点.
二、数据处理
1. 判断平抛运动的轨迹是不是抛物线
如图5-3-2所示，在x 轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA 1的长度记为l ，则OA2=2l，OA3=3l，由A1、A2、A3、…向下作垂线，其与轨迹交点分别记为M1、M2、M3、…若轨
迹是一条抛物线，则各点的y 坐标和x 坐标之间应该具有y=ax2的关系（a 是待定常量），用刻度尺测量某点的x 、y 两个坐标值代入y=ax2求出a. 再测量其他几个点的x 、y 坐标值，代入y=ax2，若在误差范围内都满足这个关系式，则这条曲线是一条抛物线.
2. 计算平抛物体的初速度
（1）在轨迹曲线上任取几点（如A 、B 、C 、D ）.
（2）用刻度尺和三角板分别测出所取点的坐标x 和y.
（3）根据平抛运动水平方向上是匀速直线运动（ ）及竖直
方向上是自由落体运动（ ）, 分别计算出小球的初速度v 0, 最后
计算小球的初速度v 0的平均值.
特别提醒
1. 计算初速度时, 要在平抛运动轨迹上选取距O 点远些的点, 以使结
果更准确.
2. 利用以上方法确定v0时, 要以坐标原点为出发点
练习：
(1)在图甲上标出O 点及Ox ，oy 轴，并说明
这两条坐标轴是如何做出的。
(2)说明判断槽口末端是否水平的方法。
(3)实验过程中应多次释放小球才能描绘出小
球的运动轨迹, 进行这一步骤应注意什么?
(4)根据图中数据, 求此平抛运动的初速度v 0。
2、为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格
的边
长均为5 cm，如果取g=10 m/s2，那么：
（1）闪光频率是________Hz；
（3）小球经过B 点的速度大小是________m/s.
（2）小球运动中水平分速度的大小是_____m/s；
3、如图所示，小球从平台A 水平抛出落到平台B 上，已知AB 的高度差为h ＝1.25m ，两平台的水平
距离为s ＝5m ，则小球的速度至少为多少时，小球才能够落到平台B 上．（g 取10m/s）
A
2