如图:该实验中,平抛运动是从小球到达O点处开始的,所谓平抛运动的初速度就是小球在O点时水平向右的速度。
因为在同一高度处小球的重力势能相等,到达最低点(包括O点)时,重力势能完全转化为动能。即:
(1/2)mv0²=mgh 推出v0=√2gh
由上式可知,只有当h相同时,小球到达O点时的速度v0才相同。这个速度就是小球做平抛运动的初速度。
从上面的分析可以知道:小球从高处沿着轨道运动的过程,是势能转化为动能的过程。有了动能就意味着有了速度。小球到达O点开始做平抛运动的初速度,就是由势能转化为动能产生的。
因为实验中的平抛运动是从O点开始的,只有让斜槽末端的切线(也就是桌面上平板部分)保持水平,才能保证小球在O点的速度方向水平向右(这才是平抛)。如果斜槽末端向上翘起或向下低,则小球到达O点后将做斜抛运动了。