考点18 实验：探究平抛运动的特点-备战2024年高考物理一轮复习考点帮（全国通用）

考点18 实验：探究平抛运动的特点 （核心考点精讲精练） 1. 5年真题考点分布 实验：探究平抛运动的特点 2023·浙江6月选考·T16 2023·北京卷·T17 2022·福建卷·T11 2022·海南卷·T13 2021·全国乙卷·T22 2019·浙江4月选考·T17 2. 命题规律及备考策略 【命题规律】近几年高考主要考查：平抛运动的实验原理、数据分析及注意事项 【备考策略】 1.知道平抛运动的特点是初速度水平，只有竖直方向受重力作用. 2.知道平抛运动轨迹是抛物线，会在实验中描绘其轨迹. 3.会通过描绘的平抛运动轨迹计算物体的初速度． 【命题预测】 要注意平抛运动拓展实验 1．实验思路 用描迹法逐点画出小钢球做平抛运动的轨迹，判断轨迹是否为抛物线，并求出小钢球的初速度． 2．实验器材 末端水平的斜槽、背板、挡板、复写纸、白纸、钢球、刻度尺、铅垂线、三角板、铅笔等． 3．实验过程 (1)安装、调整背板：将白纸放在复写纸下面，然后固定在装置背板上，并用铅垂线检查背板是否竖直． (2)安装、调整斜槽：将固定有斜槽的木板放在实验桌上，用平衡法检查斜槽末端是否水平，也就是将小球放在斜槽末端直轨道上，小球若能静止在直轨道上的任意位置，则表明斜槽末端已调水平，如图． (3)描绘运动轨迹：让小球在斜槽的某一固定位置由静止滚下，并从斜槽末端飞出开始做平抛运动，小球落到倾斜的挡板上，会挤压复写纸，在白纸上留下印迹．取下白纸用平滑的曲线把这些印迹连接起来，就得到小球做平抛运动的轨迹． (4)确定坐标原点及坐标轴：选定斜槽末端处小球球心在白纸上的投影的点为坐标原点O，从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴． 4．数据处理 (1)判断平抛运动的轨迹是不是抛物线 如图所示，在x轴上作出等距离的几个点A1、A2、A3、…，把线段OA1的长度记为l，则OA2＝2l，OA3＝3l，由A1、A2、A3、…向下作垂线，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坐标之间应该满足关系式y＝ax2(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 情景1：若原点O为抛出点，利用公式x＝v0t和y＝gt2，即可求出多个初速度v0＝x，最后求出初速度的平均值，这就是做平抛运动的物体的初速度． 情景2：若原点O不是抛出点， ①在轨迹曲线上取三点A、B、C，使xAB＝xBC＝x，如图所示．A到B与B到C的时间相等，设为T. ②用刻度尺分别测出yA、yB、yC，则有yAB＝yB－yA，yBC＝yC－yB. ③yBC－yAB＝gT2，且v0T＝x，由以上两式得v0＝x. 5．注意事项 (1)固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，以保证小球的初速度水平，否则小球的运动就不是平抛运动了． (2)小球每次从槽中的同一位置由静止释放，这样可以确保每次小球抛出时的速度相等． (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，球的球心在背板上的水平投影点． 考向1 教材原型实验 装置原理 操作要领 数据处理 误差分析 （1）使小球做平抛运动，利用描迹法描绘小球的运动轨迹。 （2）建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，由公式x＝v0t和y＝gt2，可得v0＝x 。 （1）安装、调整木板：用重垂线检查木板是否竖直。 （2）安装、调整斜槽：用平衡法检查斜槽末端是否水平。 （3）描绘运动轨迹：用平滑的曲线连接得到小球做平抛运动的轨迹。 （4）确定坐标原点及坐标轴。 （1）若原点O为抛出点：利用v0＝x 计算初速度。 （2）若原点O不是抛出点：在曲线上取A、B、C三点，使xAB＝xBC＝x，则相邻两点时间间隔T内竖直方向ΔyB＝gT2，水平方向v0T＝x，解得v0＝x 。 （1）斜槽末端没有调节成水平状态，导致初速度未沿水平方向。 （2）坐标原点不够精确。 （3）空气阻力的存在，使小球的径迹不是真正的平抛运动轨迹。 （2023·浙江·统考高考真题）在“探究平抛运动的特点”实验中 （1）用图1装置进行探究，下列说法正确的是 。 A．只能探究平抛运动水平分运动的特点 B．需改变小锤击打的力度，多次重复实验 C． 能同时探究平抛运动水平、竖直分运动的特点 （2）用图2装置进行实验，下列说法正确的是 。 A．斜槽轨道M必须光滑且其末端水平 B．上下调节挡板N时必须每次等间距移动 C． 小钢球从斜槽M上同一位置静止滚下 （3）用图3装置进行实验，竖直挡板上附有复写纸和白纸，可以记下钢球撞击挡板时的点迹。实验时竖直挡板初