平抛运动实验器法研究平抛物体的运动

【目的和要求】

　　通过实验进一步明确平抛物体的运动是竖直方向的自由落体运动与水平方向的匀速直线运动的合运动，学会通过平抛物体运动的轨迹计算物体的初速度。

【仪器和器材】

　　平抛运动实验器，刻度尺，描迹记录纸。

【实验方法】

　　1．平抛运动实验器的安装。

　　（1）将平抛运动实验器置于桌面，装好平抛轨道，使轨道的抛射段处于水平位置。调节调平螺丝，观察重垂线或气泡水准，使面板处于竖直平面内，卡好定位板，装置如图2．22－1所示。

　　（2）将描迹记录纸衬垫一张复写纸或打字蜡纸，紧贴记录面板用压纸板固定在面板上，使横坐标x轴在水平方向上，纵坐标y轴沿竖直方向向下（若用白纸，可事先用铅笔在纸上画出x、y坐标轴线），并注意使坐标原点的位置在平抛物体（钢球）的质心（即球心）离开轨道处。

　　（3）把接球挡板拉到最上方一格的位置。

　　2．将定位板定在某一位置固定好。钢球紧靠定位板释放，球沿轨道向下运动，以一定的初速度由轨道的平直部分水平抛出。

　　3．下落的钢球打在向面板倾斜的接球挡板上，同时在面板上留下一个印迹点。

　　4．再将接球挡板向下拉一格，重复上述操作方法，打出第二个印迹点，如此继续下拉接球挡板，直至最低点，即可得到平抛的钢球下落时的一系列迹点。

　　5．变更定位板的位置，即可改变钢球平抛的初速度，按上述实验操作方法，便可打出另一系列迹点。

　　6．取下记录纸，将各次实验所记录的点分别用平滑曲线连接起来。即可得到以不同的初速度做平抛运动的轨迹图线，如图2．22－2。又通过公式y＝（1/2）gt²和S＝V₀t可求出它们的初速度。

【注意事项】

　　1．为了保证实验精度，必须保证记录面板处于竖直平面内，使平抛轨道的平面靠近板面。

　　2．安放记录纸时，要使坐标原点与抛体的抛出点重合，这样才能正确地确定抛体运动轨迹的起始点，从而确定轨迹上任意点的x、y坐标。