第四章 实验五 探究平抛运动的特点-【高考DNA解码】2026年高考物理一轮总复习学生用书word（江苏专用）

实验五　探究平抛运动的特点 实验类型·全突破 类型1 典例1　解析：(1)题图1装置只能用于探究做平抛运动的物体在竖直方向上的运动，A、C错误；改变小锤击打的力度，被击打的小球做平抛运动的水平初速度改变，如果两个小球还是同时落地，说明做平抛运动的物体在竖直方向上的运动为自由落体运动，所以需要改变小锤击打的力度，研究多个不同轨迹的平抛运动的竖直分运动，B正确。 (2)题图2的实验装置，斜槽末端必须水平，但轨道M不必光滑，A错误；调节水平挡板N时，不需要等间距移动，只要清楚地把位置记录下来即可，B错误；为了能保证小钢球做平抛运动的初速度相同，必须保证小钢球从斜槽M上的同一位置由静止释放，C正确。 (3)钢球离开斜槽后在竖直方向上做自由落体运动，水平方向上做匀速直线运动，钢球撞到挡板上留下点迹1时，有y1＝，x－＝v0t1，解得v0＝，A错误；钢球撞到挡板上留下点迹2时，有y2＝，2x－＝v0t2，解得v0＝，因为经过点迹0→1与点迹1→2之间的时间不相等，所以不能用Δy＝gt2计算，B错误；同理，钢球撞到挡板上留下点迹3时，有v0＝，钢球撞到挡板上留下点迹4时，有v0＝，C错误，D正确。 答案：(1)B　(2)C　(3)D 典例2　解析：(1)用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置时，选择体积小、质量大的小球可以减小空气阻力的影响，A正确；本实验需要借助重垂线确定竖直方向，B正确；实验过程先打开频闪仪，再水平抛出小球，C错误，D正确。故选ABD。 (2)根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可以判断出A球竖直方向做自由落体运动；根据A球相邻两位置水平距离相等，可以判断A球水平方向做匀速直线运动。 (3)小球从高度为0.8 m的桌面水平抛出，根据运动学公式h＝gt2 解得t＝0.4 s 频闪仪每秒频闪25次，频闪周期 T＝ s＝0.04 s 故最多可以得到小球在空中运动位置的个数为＝10。 答案：(1)ABD　(2)自由落体　A球相邻两位置水平距离相等　(3)10 类型2 典例3　解析：(1)由于两枚棋子从同一高度同时释放，一枚棋子做自由落体运动，另一枚棋子做平抛运动，只要两枚棋子同时落地，即可验证平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，A错误，B正确；只要两枚棋子在同一高度，同时释放，它们就必然同时落地，C错误。 (2)偏差较大的点在水平方向的位移偏小，说明小球抛出时的初速度偏小，故应是小球释放点偏低的缘故，故选D。 (3)把点迹用平滑的曲线连接起来，并舍去偏差较大的点，其运动轨迹如图所示。 (4)方案一：在轨迹上任取几点，保证相邻两点间的竖直距离等间距增加，则相邻两点间时间相等，再测量相邻两点间的水平距离，若在误差允许的范围内相等，则可证明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。 方案二：如图所示，在平滑曲线上取A、B、C、D四个点，这四个点对应的坐标分别为(xA，yA)、(xB，yB)、(xC，yC)、(xD，yD)，使得 yA∶yB∶yC∶yD＝1∶4∶9∶16 则有yA∶(yB－yA)∶(yC－yB)∶(yD－yC)＝1∶3∶5∶7 根据Δy＝gT2可知相邻点迹之间的时间间隔相等，若有 xA∶xB∶xC∶xD＝1∶2∶3∶4 则说明小球在x轴方向的分运动为匀速直线运动。 方案三：在平滑曲线上取A、B、C三个点，使 (y3－y2)－(y2－y1)＝(y2－y1)－y1 Δy＝gT2 即y3＝3(y2－y1) 说明小球抛出后经过O、A、B、C点的时间间隔相等，若还满足 x3－x2＝x2－x1 亦即x3＋x1＝2x2 则证明小球的水平分运动是匀速直线运动。 答案：(1)B　(2)D　(3)见解析图　(4)见解析 学科网（北京）股份有限公司 $$ 　探究平抛运动的特点 教材原型实验 实验原理与操作 1．安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是保证小球飞出时，初速度水平。 2．建立坐标系时，误以斜槽末端端口位置为坐标原点，实际上应以小球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点。 3．在做“探究平抛运动”实验中斜槽轨道不一定需要光滑，但小球每次应从斜槽上同一高度由静止释放。 [典例1]　(实验原理与操作)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。实验时竖直挡板初始位置紧靠斜槽末端，钢球从斜槽上P点静止滚下，撞击挡板留下点迹0，将挡板依次水平向右移动x，重复实验，挡板上留下点迹1、2、3、4。以点迹0为坐标原点，竖直向下建立坐标轴y，各点迹坐标值分别为y1、y2、y3、y4。测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度v0为______。 A． B． C． D． [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 数据处理与误差分析 判断O点是否是抛出点的方法： (1)如图所示，在轨迹上取A、B、C三点，使A、B、C三点的水平坐标满足xOA＝xAB＝xBC，则说明从O到A、A到B、B到C的时间相等，过A、B、C三点作水平线和y轴相交，得出A、B、C三点的纵坐标值yA、yB、yC。 (2)如果有yA∶yB∶yC＝1∶4∶9或yOA∶yAB∶yBC＝1∶3∶5，则说明O点为平抛运动的初始点；若不满足上述比例关系，则说明O点不是平抛运动的初始点。 [典例2]　(数据处理与误差分析)用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。 (1)关于实验，下列做法正确的是______(填选项前的字母)。 A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向 C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球 (2)图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做______运动；根据______，可判断A球水平方向做匀速直线运动。 (3)某同学使小球从高度为0.8 m的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动(每秒频闪25次)，最多可以得到小球在空中运动的____________个位置。 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 实验拓展与创新 获得物体做平抛运动轨迹的方法 1．径迹法 2．照相法：用频闪照相机得到物体运动的轨迹。 3．描迹法 [典例3]　(实验器材创新)(2024·江苏扬州一模)某兴趣小组为探究平抛运动的特点，做了如下几个实验： (1)用象棋中的两枚棋子，一枚置于拇指与弯曲的食指之间，另一枚放于中指上，它们处于同一高度，如图1所示，食指弹击放于中指上的棋子使其水平飞出，同时拇指与食指间的棋子被释放。由此可判断______； A．平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 B．平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 C．降低手所在高度，两棋子不同时落地 (2)兴趣小组利用如图2所示装置在白纸上“打下”一系列痕迹点，如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因可能是该次实验______； A．斜槽轨道不光滑 B．挡板MN未水平放置 C．A球未从静止释放 D．A球释放的高度偏低 (3)在图3上画出平抛运动的轨迹； (4)根据所画轨迹，能否证明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动？如果能，请写出证明方案；如果不能，请写出理由。____________________________ _____________________________________________________________________。 [听课记录]___________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 1 / 6 学科网（北京）股份有限公司 $$