实验器材：
弧形槽；白纸；图钉；木板；有孔的卡片；小球；刻度尺；重锤线；铅笔。 2、实验步骤：
①安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好。
②调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使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O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点O，O点即为坐标原点。用铅笔记在白纸上。
〖点拨〗坐标原点（即小球做平抛运动的起点）是球在槽口时其球心在竖直纸板上的水平投影点O，即O点在水平槽口端点正上方r处。
④描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片的缺口上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置相同，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。
⑤计算初速度，如图所示，以O点为原点画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴，并在曲线上选取A、B、C、D、E、F六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标x和y，用公式x=v0t和 计算出小球的初速度v0，最后计算出v0的平均值，并将有关数据记入表格内。
3、引起误差的原因
〖点拨1〗小球从同一高度滑下而算出的初速度不同，引起误差的原因可能是： ①重做实验时竖直木板位置发生改变，使描出原点O发生变化。
②重做次数太少，描绘的点子太稀，轨迹不平滑，使所选坐标点发生偏差。 ③卡片的孔太大，每次描点坐标发生偏差。 ④用直尺测x，y有误差。
⑤槽口末端未保持水平，使算出v0偏小。 4．实验中应注意的事项
①实验中必须保持通过斜槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。
②小球必须每次从斜槽上同一位置滚下，即在斜槽上固定一个挡板（不要用手放）。 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，球的球心在木板上的水平投影点，即端点上r（小球半径）处。
④要在斜轨上适当的高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨道由图板左上角到达右下角，这样可以减小测量误差。
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⑤要在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。
（三）典型例解析
例1、（8分）一个同学在《研究平抛物体的运动》实验中，只画出了如图9所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离?s相等的三点A、B、C，量得?s = 0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1 = 0.1m，h2 = 0.2m，利用这些数据，可求得：
（1）物体抛出时的初速度为 m/s； （2）物体经过B时竖直分速度为 m/s； （3）抛出点在A点上方高度为 m处。
例2、（12分） 某同学做平抛运动实验时，在白纸上只画出了表示竖直向下方向的 Y轴和平抛物体运动轨迹的后一部分，而且漏标了抛出点的位置， 如图所示.这位同学希望据此图能测出物体的初速度，请你给他出出主意：
（1） 简要说明据此图测定该物初速度的方法________. （2） 需要增加的测量工具有_____________________. （3） 用测量出的物理量表示测量的结果：v0=______________
例3、(13分)如图所示，为一平抛物体运动的闪光照片示意图，照片与实际大小相比缩小10倍.对照片中小球位置进行测量得：1与4闪光点竖直距离为1.5 cm，4与7闪光点竖直距离为 2.5 cm，各闪光点之间水平距离均为0.5 cm.则 (1)小球抛出时的速度大小为多少?
(2)验证小球抛出点是否在闪光点1处，若不在，则抛出点距闪光点1的实际水平距离和竖直距离分别为多少?(空气阻力不计，g＝10 m/s2)
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图9 【针对训练】
1、下图是小球平抛运动轨迹中的三点,测得A、B间和B、C间的水平距离分别为x1和x2,且x1=x2=15厘米,A、B间和B、C间的竖直距离分别为y1=15厘米, y2=25厘米,若g取10米/秒2
,则小球平抛的初速度为 米/秒;小球经过B点时的竖直分速度为 米/秒.
2、一同学做“研究平抛物体运动”的实验，只在纸上记下重锤线y的方向，忘记在纸上记下斜槽末端位置，并在坐标纸上描出如图所示的曲线，现在我们可以在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出它们到y的距离AA/=X1，BB/=X2，以及竖直距离h1，从而求出小球抛出的初速度V0为：（ ） A、(x2?x1)/2h B．(x2?x1)/2h C．222x1 A?
A h B?
B x2 x1?x22x?x2g D．12h2g 2h
3、如图所示为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分，图中
2
背景方格的边长均为5cm，g=10m/s，那么：
⑴闪光频率为 Hz；
⑵小球运动的初速度的大小是 m/s； ⑶小球经过B点时的速度大小为 m/s。
第二十一课 匀速圆周运动
【学习目标】
（1）理解并记住描述圆周运动的物理量。 （2）学会解匀速圆周运动的运动学问题。
（3）掌握解圆周运动动力学问题的一般方法。
【自主学习】
一、匀速圆周运动的特点：
1、轨迹： 2、速度： 例．下列说法正确的是：（ ） A．匀速圆周运动是一种匀速运动 B．匀速圆周运动是一种匀变速运动
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C．匀速圆周运动是一种变加速运动
D．物体做圆周运动时，其合力垂直于速度方向，不改变线速度大小 二、描述圆周运动的物理量： 1、线速度
（1）物理意义：描述质点 (2)方向: (3)大小: 2、角速度
(1)物理意义:描述质点 (2)大小： （3）单位： 3、周期和频率
（1）定义：做圆周运动的物体 叫周期。
做圆周运动的物体 叫频率。
（2）周期与频率的关系： （3）频率与转速的关系： 例1、—个物体以角速度ω做匀速圆周运动时．下列说法中正确的是：（ ） A．轨道半径越大线速度越大 B．轨道半径越大线速度越小 C．轨道半径越大周期越大 D．轨道半径越大周期越小
例2、如图—1所示,传动轮A、B、C的半径之比为2：1：2，A、B两轮
a 用皮带传动，皮带不打滑，B、C两轮同轴，a、b、c三点分别处于A、B、
C三轮的边缘，d点在A轮半径的中点。试求：a、b、c、d四点的角速度A d 之比，即ωa:ωb:ωc:ωd= 线速度之比,即 va:vb:vc:vc= ;向心加速度之比,
即:aa:ab:ac:ad= . B c b
图— 1
4、向心加速度
（1）物理意义：描述 （2）大小： （3）方向： （4）作用： 5、向心力
（1）作用： （2）来源： （3）大小： （4）方向： 例1：关于向心力的说法不正确是： ．．．
A. 向心力的方向沿半径指向圆心 B. 做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的
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C. 向心力不改变质点速度的大小 D. 做匀速圆周运动的物体，其向心力即为其所受的合外力 O 例2、如图，用细绳系着一个小球，使小球做匀速圆周运动，则： A. 球受到重力、拉力、向心力 B. 若球转动加快，绳子的拉力不变 C. 球所受的合力为零 D. 若绳子断了，球将沿切线方向做平抛运动 ★特别思考
（1）向心力、向心加速度公式对变速圆周运动使用吗？ （2）向心力对物体做功吗？
三、离心运动：
1、定义：
2、本质： 例：关于离心现象，下列说法不正确的是： ．．．
A. 脱水桶、离心分离器是利用离心现象工作的
B. 限制速度、加防护罩可以防止离心现象造成的危害 C. 做圆周运动的物体，当向心力突然增大时做离心运动
D. 做圆周运动的物体，当合外力消失时，它将沿切线做匀速直线运动
3、特别注意：
（1）离心运动并非沿半径方向飞出的运动，而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动。
（2）离心运动并不是受到什么离心力作用的结果，根本就没什么离心力，因为没什么物体提供这种力。
【针对训练】
1．如图所示，小物体A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则 A的受力情况是：（ ） A．受重力、支持力
B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C．受重力、支持力、向心力、摩擦力 D．以上均不正确
2．一重球用细绳悬挂在匀速前进中的车厢天花板上，当车厢突然制动时，则：（ ） A．绳的拉力突然变小 B．绳的拉力突然变大
C．绳的拉力没有变化 D．无法判断拉力有何变化 3、如图—3所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B 、C分别是三个轮边缘的质点，且RA=RC=2RB，则三质点的向心加速度之比aA：aB：aC等于（ ） A．4：2：1 B．2：1：2 C．1：2：4 D．4：1：4
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