九、研究平抛物体的运动

在这个实验里,我们要描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的初速度。

图实-14 是这个实验的装置示意图。螺旋 a、b 用来调节底板水平,竖直板与底板垂直。竖直板的左上端固定着一个供小球滑下的斜槽,槽的底端有一段平滑部分与底板平行。竖直板两端的立柱中间装有一个可以上下移动的挡球板 MN,它的接球面向板内倾斜,且表面贴有一层较软的物质, 以防落下的小球不停地跳动。

实验时先将一张白纸和一张复写纸固定在竖直板上(复写纸压在白纸的上面),然后将底板调平。记下斜槽末端 O 点的位置,并利用重垂线画出通过 O 点的竖直线。将挡球板 MN 固定在某一位置,然后使小球由斜槽某一固定的位置自由滑下,并由 O 点开始做平抛运动,小球碰到挡球板后, 会在白纸上留下一个痕迹。改变挡板的上下位置(最好由下而上地变化), 再使小球由斜槽上与前一次相同的位置自由滑下,小球又会在碰到挡板时在白纸上留下一个痕迹。这样,我们可以根据需要记录下小球做平抛运动轨迹上的多个位置。

取下白纸,以 O 点为原点画出竖直向下的 Y 轴和水平向右的 X 轴。根据记下的小球的一系列位置,用平滑的曲线画出小球做平抛运动的轨迹。在轨迹上选取几个不同的点,测出它们的坐标 x 和 y,已知 g 值,利

用公式 1 2 和x = υ t求出每次释放的小球的初速度υ ,最后算出υ 的

y = 2 gt 0 0 0

平均值。