第18讲 实验：探究平抛运动特点（专项训练）（黑吉辽蒙专用）2027年高考物理一轮复习讲练测

**基本信息** 以频闪照相法、对比分析法、描迹法为核心，构建“原理拆解-实验操作-数据处理-误差分析”的平抛运动探究体系，系统覆盖实验方法与逻辑链条。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |考点精讲|3种实验方法|频闪法（位移分析分运动）、对比法（等时性验证）、描迹法（轨迹绘制与数据处理）|从平抛运动分解原理出发，通过实验方法构建“水平匀速-竖直自由落体”的运动模型| |基础演练|6题|实验器材选择、数据计算、注意事项判断|结合基础操作，强化实验原理应用与误差控制| |重难创新|2题|新情境实验设计（如电磁铁释放小球）、轨迹偏差分析|拓展实验方法迁移，培养科学探究与质疑创新能力| |真题实战|4题|高考高频考点（轨迹分析、初速度计算）|对接高考命题趋势，提升基于证据的科学论证能力|

第18讲 实验：探究平抛运动的特点 模拟·基础演练 1．【答案】A 水平 无初速 0.04 0.8 2．【答案】 9.60 A、B两点间的水平距离 刻度尺 没有影响 偏小 3．【答案】0.5 3.0 4．【答案】平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 1.25 A 5．【答案】 PC的长度 见解析 6．【答案】（1）B；D；（2）球心；需要；>；x 重难·创新演练 1． 【答案】（1）A；B；（2）A；（3）1.25；-2.5；-3.125 2．【答案】 打击弹性金属片后，通过听小球落地的撞击声是否重合。然后改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，若两小球落地的撞击声依旧重合，则可以说明平抛运动竖直分运动为自由落体运动 AC/CA 将小球放在斜槽末段，若小球不滚动，则说明斜槽末段水平 B B 使挡板MN到Q的距离分别之比分别为 真题·实战演练 1．【答案】(1)铅垂线；(2)甲；2 2．【答案】；线性 ； ；水平射出点未与O点重合 3．【答案】相同；；0.71 4．【答案】 B；C ；D 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18讲 实验：探究平抛运动的特点 （专项训练） 目 录 考点精讲·靶向突破 1 模拟·基础演练 5 重难·创新演练 10 真题·实战演练 13 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式等 一、频闪照相法 频闪照相方法，即每隔相等时间对做平抛运动的物体进行拍照，从而记录其所在的位置，由位移关系就可分析水平方向和竖直方向的运动规律。 实验步骤 （1）通过频闪照相获得小球做平抛运动时的频闪照片； （2）以抛出点为原点，建立直角坐标系； （3）通过频闪照片描出物体经过相等时间间隔所到达的位置； （4）测量出经过T，2T，3T，…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并填入表格。 抛出时间 1T 2T 3T 4T 水平位移/cm 竖直位移/cm 结论 水平分运动特点 在误差允许的范围内，在连续相等的时间内通过的水平位移相等，可判断水平方向的分运动为匀速直线运动。 竖直分运动特点 在误差允许的范围内，在连续相等的时间内竖直位移之差是常数，即,通过运算，，可判断竖直方向的分运动是自由落体运动。 二、对比分析法 步骤一：如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A 球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时 B 球被释放，自由下落，做自由落体运动。A、B 两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象。 两个小球落地时只有一个声音，表明两个小球同时落地； 实验结论：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。 步骤二：在图所示的装置中，斜槽 M 末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板 N，钢球飞出后，落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板 N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。 实验中必须调整斜槽末端的切线水平（将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平）； 小球每次必须从斜槽上同一位置滚下； 只要让小球每次都从同一位置由静止滚下，就能保证小球飞出时的初速度相同。所以小球与斜槽间的摩擦力不会对实验造成影响。无需要求斜面光滑。 处理方法：根据步骤一得出的平抛运动在竖直方向是自由落体运动，可得从抛出点开始，连续相等时间内的竖直位移之比为1:3:5:7:...，根据此比例式即可找到一系列“相等的时间间隔”； 测量相等的时间间隔内水平运动的位移，若位移相同，则说明水平方向的分运动为匀速直线运动。 实验结论:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。 三、描迹法 实验器材：斜槽，金属小球，木板(附竖直固定支架)，坐标纸，图钉，刻度尺，重锤线，铅笔。 实验步骤: 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，并使其末端的切线保持水平。 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且靠近,固定好木板。 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白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点。 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。 用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。 保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。 实验注意事项: (1)保证斜槽末端的切线必须水平。 (2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面，并使小球的运动靠近木板但不接触。 (3)坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小球球心处 (4)小球应在同一位置无初速自由释放；释放的高度要适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差； (5)实验过程中木板不能动 (6)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。 数据分析： 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，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。 在竖直方向由原点（抛出点）开始连续截取连续四段位移OE、OF、OG、OH分别为h、4h、9h、16h。在轨迹曲线上找到相对应的位置，并在水平方向上标出对应的点，并测量四段位移AB、BC、CD、DE的长度，并判断它们是否相等。 误差分析 (1)安装斜槽时末端不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动。 (2)建立坐标系时，坐标原点确定不准，导致轨迹各点坐标不准。 (3)每次释放小球的位置不完全相同，导致轨迹出现误差。 (4)测量时出现误差。 模拟·基础演练 考查重点：探究平抛运动的特点，实验原理、注意事项、数据处理等 1．（2026·辽宁·模拟预测）（1）在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的__________。 A．实心小铁球　　B．空心铁球　　C．实心小木球　　D．以上三种球都可以 （2）在研究平抛运动的实验中，斜槽末端切线要___________，且要求小球要从同一位置__________释放（填“有初速”或“无初速”），现用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格边长，若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，小球由A到位置的时间间隔为________，小球平抛的初速度大小为________。（取） 2．（黑龙江2025高一下期末考试）研究平抛运动的实验装置如图甲所示，实验过程中用频闪照相法来获取小球做平抛运动时不同时刻的位置。 （1）某次实验过程中获得连续三个时刻小球的位置如图乙所示，若频闪照相机的频率，用刻度尺测得照片上、，照片上物体影像的大小与实际物体的实际大小之比为，则当地的重力加速度_______（用字母表示）= _____计算结果保留至小数点后两位。 （2）要测出小球离开斜槽末端的速度，还需要测量的物理量是___________，使用的仪器是_________。 （3）若实验中，斜槽末端切线不水平，则仅从这一因素的影响分析，重力加速度的测量值_______填“偏大”“偏小”或“没有影响”，小球离开斜槽末端的速度的测量值________填“偏大”“偏小”或“没有影响”。 3．（内蒙古2025高一下期末考试）某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04 kg，mB=0.05 kg，B球距地面的高度是1.225 m，M、N两点间的距离为1.500 m，则B球落到P点的时间是___________ s，A球的初速度v0=___________ m/s。（忽略空气阻力，g取9.8 m/s2） 4．（辽宁2025高一下期末考）三个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________________________。 (2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则该小球经过b点时的速度大小vb＝______m/s.(结果保留三位有效数字，g取10m/s2) 5．（2026·辽宁·二模）为测量弹簧枪射出的塑料球离开枪口的速度，把弹簧枪置于桌面，保持枪管水平，让塑料球从枪口射出打在前方的竖直挡板上，如图（坐标格是分析时假想的，实验装置中没有坐标格）。用刻度尺测得塑料球离开枪口时球心位置O到地面的距离（即OA长度）为h，枪口到挡板的水平距离（即AC长度）为x，地面AC水平。塑料球与挡板的撞击点为P。 （1）要测量塑料球离开枪口的速度的大小，还需要测量图中 的长度，设该长度为y，则 （请用所测物理量表示，重力加速度为g）。 （2）视塑料球为质点，假设竖直面上有一坐标格，请绘出它由O到P运动的大致轨迹 ，但必需准确体现塑料球通过B竖直线的位置。 6．（2025高一下·黑龙江·阶段检测）用如图甲所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点． （1）下列实验条件必须满足的有______。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末端水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系． a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的　 　（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点：在确定y轴时　 　（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行． b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则 　 　 （选填“＞”、“＜”或者“=”）．可求得钢球平抛的初速度大小为　 　（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）． 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际;当下热点；新角度、新情境进行考查 1． （吉林2025高一下期末考试）图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。 （1）为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有____（多选） A．斜槽轨道末段N端必须水平 B．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 C．斜槽轨道必须光滑 D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 （2）该实验结果可表明____ A．P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 B．P小球水平方向的分运动是匀速直线运动 C．P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则P小球在b处的瞬时速度的大小为　 　m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，小球抛出点的坐标为　 　cm，　 　cm。 2．（辽宁2025高一下期末考）某同学探究平抛运动的特点。 （1）用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤打击弹性金属片后，球沿水平方向飞出，同时球被松开并自由下落。若仅要探究球竖直方向分运动是否是自由落体运动，较为便捷的实验操作是 。 （2）用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①下列操作中有必要的是 （选填选项前的字母）） A．通过调节使斜槽末段保持水平 B．每次需要从不同位置静止释放球 C．通过调节使硬板保持竖直 D．尽可能减小球与斜槽之间的摩擦 ②请给出一种检查“斜槽末段是否水平”的方法 。 ③某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验时 （选填选项前的字母） A．A球释放的高度偏高 B．A球释放的高度偏低 C．A球没有被静止释放 D．挡板未水平放置 ④纠正③中错误后，该同学若每一次都使挡板下移相同的距离，多次实验后，在白纸上得到的图像是 。 （3）在利用图2所示装置确定平抛运动水平分运动的特点时，请你根据（1）得出的平抛运动在竖直方向分运动的特点，设计一个确定“相等的时间间隔”的方案 。 真题·实战演练 高频考点：探究平抛运动的特点 1．（2025·天津·高考真题）某实验小组探究平抛运动的特点。 (1)实验采用图示装置，将白纸和复写纸重叠并固定在竖直背板上，钢球在斜槽中某一高度滚下，从末端水平飞出，落在挡板上，在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重复实验，在白纸上留下若干痕迹点。为正确研究钢球运动的规律，将白纸从背板上取下前还应根据 在白纸上标记竖直方向； (2)利用手机和计算机可以方便地记录钢球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析钢球某次平抛运动的录制视频，得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图所示。图中图线 （选填“甲”或“乙”）为水平位移随时间变化的图线，此次钢球做平抛运动的初速度为 米/秒。 2． （2022·福建·高考真题）某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立坐标系。然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹．上下调节挡板进行多次实验．实验结束后，测量各印迹中心点、、的坐标，并填入表格中，计算对应的值。 2.95 6.52 9.27 13.20 16.61 19.90 5.95 8.81 10.74 12.49 14.05 15.28 35.4 77.6 115.3 156.0 197.4 233.5 （1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上数据点，并绘制“”图线 。 （2）由图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成 （填“线性”或“非线性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。 （3）由图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为 （用斜率k和重力加速度g表示）。 （4）该实验得到的图线常不经过原点，可能的原因是 。 3．（2024·河北·高考真题）图1为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹．某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图2所示的印迹，坐标纸的y轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点． ①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度 （填“相同”或“不同”）。 ②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。 ③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为 （当地重力加速度g为,保留2位有效数字）。 4．（2023·浙江·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． 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 第18讲 实验：探究平抛运动的特点 （专项训练） 目 录 考点精讲·靶向突破 1 模拟·基础演练 5 重难·创新演练 12 真题·实战演练 17 考点精讲·靶向突破 拆解核心考点，归纳解题范式等 一、频闪照相法 频闪照相方法，即每隔相等时间对做平抛运动的物体进行拍照，从而记录其所在的位置，由位移关系就可分析水平方向和竖直方向的运动规律。 实验步骤 （1）通过频闪照相获得小球做平抛运动时的频闪照片； （2）以抛出点为原点，建立直角坐标系； （3）通过频闪照片描出物体经过相等时间间隔所到达的位置； （4）测量出经过T，2T，3T，…时间内小球做平抛运动的水平位移和竖直位移，并填入表格。 抛出时间 1T 2T 3T 4T 水平位移/cm 竖直位移/cm 结论 水平分运动特点 在误差允许的范围内，在连续相等的时间内通过的水平位移相等，可判断水平方向的分运动为匀速直线运动。 竖直分运动特点 在误差允许的范围内，在连续相等的时间内竖直位移之差是常数，即,通过运算，，可判断竖直方向的分运动是自由落体运动。 二、对比分析法 步骤一：如图所示的实验中，用小锤击打弹性金属片后，A 球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时 B 球被释放，自由下落，做自由落体运动。A、B 两球同时开始运动。观察两球的运动轨迹，比较它们落地时间的先后。 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，多次重复这个实验，记录实验现象。 两个小球落地时只有一个声音，表明两个小球同时落地； 实验结论：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。 步骤二：在图所示的装置中，斜槽 M 末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出后做平抛运动。在装置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板 N，钢球飞出后，落到挡板上。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下调节挡板 N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后，用平滑曲线把这些印迹连接起来，就得到钢球做平抛运动的轨迹。 实验中必须调整斜槽末端的切线水平（将小球放在斜槽末端水平部分，若小球静止，则斜槽末端水平）； 小球每次必须从斜槽上同一位置滚下； 只要让小球每次都从同一位置由静止滚下，就能保证小球飞出时的初速度相同。所以小球与斜槽间的摩擦力不会对实验造成影响。无需要求斜面光滑。 处理方法：根据步骤一得出的平抛运动在竖直方向是自由落体运动，可得从抛出点开始，连续相等时间内的竖直位移之比为1:3:5:7:...，根据此比例式即可找到一系列“相等的时间间隔”； 测量相等的时间间隔内水平运动的位移，若位移相同，则说明水平方向的分运动为匀速直线运动。 实验结论:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。 三、描迹法 实验器材：斜槽，金属小球，木板(附竖直固定支架)，坐标纸，图钉，刻度尺，重锤线，铅笔。 实验步骤: 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，并使其末端的切线保持水平。 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且靠近,固定好木板。 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白纸上的水平投影点O，O即为坐标原点。 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。 用铅笔在卡片缺口处的白纸上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。 保证小球每次从斜槽上的同一位置由静止开始滑下，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。 实验注意事项: (1)保证斜槽末端的切线必须水平。 (2)木板平面竖直且平行于小球平抛的轨道平面，并使小球的运动靠近木板但不接触。 (3)坐标原点不在斜槽口的末端，应在槽口上方小球球心处 (4)小球应在同一位置无初速自由释放；释放的高度要适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差； (5)实验过程中木板不能动 (6)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。 数据分析： 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，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。 在竖直方向由原点（抛出点）开始连续截取连续四段位移OE、OF、OG、OH分别为h、4h、9h、16h。在轨迹曲线上找到相对应的位置，并在水平方向上标出对应的点，并测量四段位移AB、BC、CD、DE的长度，并判断它们是否相等。 误差分析 (1)安装斜槽时末端不水平，导致小球离开斜槽后不做平抛运动。 (2)建立坐标系时，坐标原点确定不准，导致轨迹各点坐标不准。 (3)每次释放小球的位置不完全相同，导致轨迹出现误差。 (4)测量时出现误差。 模拟·基础演练 考查重点：探究平抛运动的特点，实验原理、注意事项、数据处理等 1．（2026·辽宁·模拟预测）（1）在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的__________。 A．实心小铁球　　B．空心铁球　　C．实心小木球　　D．以上三种球都可以 （2）在研究平抛运动的实验中，斜槽末端切线要___________，且要求小球要从同一位置__________释放（填“有初速”或“无初速”），现用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格边长，若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，小球由A到位置的时间间隔为________，小球平抛的初速度大小为________。（取） 【答案】A 水平 无初速 0.04 0.8 【详解】（1）[1]在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择质量较大且体积较小的实心小铁球，故选A。 （2）[2][3]在研究平抛运动的实验中，为使小球每次都能从斜槽末端以相同的水平初速度抛出，斜槽末端切线要水平，且要求小球要从同一位置无初速释放。 [4][5]设小球由A到位置的时间间隔为T，根据运动学规律有 解得 小球平抛的初速度大小为 2．（黑龙江2025高一下期末考试）研究平抛运动的实验装置如图甲所示，实验过程中用频闪照相法来获取小球做平抛运动时不同时刻的位置。 （1）某次实验过程中获得连续三个时刻小球的位置如图乙所示，若频闪照相机的频率，用刻度尺测得照片上、，照片上物体影像的大小与实际物体的实际大小之比为，则当地的重力加速度_______（用字母表示）= _____计算结果保留至小数点后两位。 （2）要测出小球离开斜槽末端的速度，还需要测量的物理量是___________，使用的仪器是_________。 （3）若实验中，斜槽末端切线不水平，则仅从这一因素的影响分析，重力加速度的测量值_______填“偏大”“偏小”或“没有影响”，小球离开斜槽末端的速度的测量值________填“偏大”“偏小”或“没有影响”。 【答案】 9.60 A、B两点间的水平距离 刻度尺 没有影响 偏小 【详解】(1)[1][2]由题意可知小球从A到B的时间与从B到C的时间相等，小球在竖直方向做匀加速直线运动，根据以及照片上物体影像的大小与实际物体的实际大小之比，可得；即 代入数据得 (2)[3]要测出小球离开斜楼末端的速度，还需要测量A、B两点间的水平距离或B、C两点间的水平距离x，或A、C两点间的水平距离，即 [4]需要用到的仪器是刻度尺。 (3)[5]无论斜槽末端切线是否水平，小球均做抛体运动，竖直方向的分运动为匀加速直线运动，水平方向的运动不会影响竖直方向的运动，故仅从“斜槽末端切线不水平”这一因素的影响分析，重力加速度的测量值没有影响。 [6]若斜槽末端切线不水平，则利用计算得到的是小球离开斜槽末端时速度在水平方向的分速度，它与小球离开斜槽末端时的速度相比较，测量值偏小。 3．（内蒙古2025高一下期末考试）某物理兴趣小组采用如图所示的装置深入研究平抛运动。质量分别为mA和mB的A、B小球处于同一高度，M为A球中心初始时在水平地面上的垂直投影。用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向飞出，同时B球自由下落。A球落到地面N点处，B球落到地面P点处。测得mA=0.04 kg，mB=0.05 kg，B球距地面的高度是1.225 m，M、N两点间的距离为1.500 m，则B球落到P点的时间是___________ s，A球的初速度v0=___________ m/s。（忽略空气阻力，g取9.8 m/s2） 【答案】0.5 3.0 【详解】[1] B球落到P点的时间是,由 得 [2] A球的初速度 4．（辽宁2025高一下期末考）三个同学根据不同的实验装置，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： (1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明__________________________。 (2)乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则该小球经过b点时的速度大小vb＝______m/s.(结果保留三位有效数字，g取10m/s2) 【答案】平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 1.25 A 【详解】(1)[1]在同一高度，同一时刻开始做平抛运动的小球与自由落体的小球总是同时落地，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动； (2)[2]取a、b、c三点分析，水平方向间隔均为2L，所以小球从a点到b点、从b点到c点的时间相同，设均为T，在竖直方向上由Δy＝gT2 解得T＝0.05s 根据水平方向匀速运动有2L＝v0T 解得v0＝1.0m/s 小球经过b点时竖直方向上的速度vy＝＝0.75m/s 所以小球经过b点时的速度大小vb＝＝1.25m/s (3)[3]槽与小球间有摩擦，对本实验没有直接影响，只要小球每次从同一位置由静止释放，小球做平抛运动的初速度都相同，故A正确，BC错误。 5．（2026·辽宁·二模）为测量弹簧枪射出的塑料球离开枪口的速度，把弹簧枪置于桌面，保持枪管水平，让塑料球从枪口射出打在前方的竖直挡板上，如图（坐标格是分析时假想的，实验装置中没有坐标格）。用刻度尺测得塑料球离开枪口时球心位置O到地面的距离（即OA长度）为h，枪口到挡板的水平距离（即AC长度）为x，地面AC水平。塑料球与挡板的撞击点为P。 （1）要测量塑料球离开枪口的速度的大小，还需要测量图中 的长度，设该长度为y，则 （请用所测物理量表示，重力加速度为g）。 （2）视塑料球为质点，假设竖直面上有一坐标格，请绘出它由O到P运动的大致轨迹 ，但必需准确体现塑料球通过B竖直线的位置。 【答案】 PC的长度 见解析 【解析】（1）要测量塑料球离开枪口的速度的大小，还需要测量图中PC的长度；设该长度为，则竖直方向有 解得 水平方向有 解得 （2）设塑料球下落高度为，通过的水平位移为，则有， 联立可得 可知塑料球的轨迹为一条抛物线，且由于 可得 则塑料球由O到P运动的大致轨迹如图所示 6．（2025高一下·黑龙江·阶段检测）用如图甲所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点． （1）下列实验条件必须满足的有______。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末端水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 （2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系． a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的　 　（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点：在确定y轴时　 　（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行． b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则 　 　 （选填“＞”、“＜”或者“=”）．可求得钢球平抛的初速度大小为　 　（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）． 【答案】（1）B；D；（2）球心；需要；>；x 【解析】(1)ABD.为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的．同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点．A不符合题意，BD符合题意． C．档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化．C不符合题意． (2) a、小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置；故应以球心在白纸上的位置为坐标原点；小球在竖直方向为自由落体运动，故y轴必须保证与重锤线平行． b、如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB和BC的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于1：3；由于两段水平距离相等，故时间相等，根据y2-y1=gt2可知：t= 则初速度为：v= =x 重难·创新演练 设题创新:结合生活实际;当下热点；新角度、新情境进行考查 1． （吉林2025高一下期末考试）图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。 （1）为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有____（多选） A．斜槽轨道末段N端必须水平 B．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 C．斜槽轨道必须光滑 D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 （2）该实验结果可表明____ A．P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 B．P小球水平方向的分运动是匀速直线运动 C．P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则P小球在b处的瞬时速度的大小为　 　m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，小球抛出点的坐标为　 　cm，　 　cm。 【答案】（1）A；B；（2）A；（3）1.25；-2.5；-3.125 【解析】（1）A、斜槽轨道末段N端必须水平，以保证小球做平抛运动，故A正确； B D、P小球每次可以从斜槽上不同的位置无初速度释放，因为不用保证每次小球的初速度相同，故B正确，D错误； C、本实验只要求保证小球做平抛运动，斜槽轨道是否光滑不影响实验结果，故C错误。 故答案为：AB。 （2）A、两球同时落地，可知P小球在竖直方向上的运动规律与Q小球相同，竖直方向做自由落体运动，故A正确； B、本实验不能说明P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动，故BC错误。 故答案为：A。 （3）小球做平抛运动，由图可知a到b与b到c的水平位移相同，时间间隔相等，设为T。竖直方向有；解得 水平方向有 b点时竖直方向的分速度 b点的速度 小球运动到b点的时间为 小球运动到b点时，竖直方向的位移为 解得 小球运动到b时，水平方向的位移为；解得 若以a点为坐标原点，则抛出点的横坐标为 抛出点的纵坐标为 2．（辽宁2025高一下期末考）某同学探究平抛运动的特点。 （1）用如图1所示装置探究平抛运动竖直分运动的特点。用小锤打击弹性金属片后，球沿水平方向飞出，同时球被松开并自由下落。若仅要探究球竖直方向分运动是否是自由落体运动，较为便捷的实验操作是 。 （2）用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①下列操作中有必要的是 （选填选项前的字母）） A．通过调节使斜槽末段保持水平 B．每次需要从不同位置静止释放球 C．通过调节使硬板保持竖直 D．尽可能减小球与斜槽之间的摩擦 ②请给出一种检查“斜槽末段是否水平”的方法 。 ③某同学用图2的实验装置得到的痕迹点如图3所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验时 （选填选项前的字母） A．A球释放的高度偏高 B．A球释放的高度偏低 C．A球没有被静止释放 D．挡板未水平放置 ④纠正③中错误后，该同学若每一次都使挡板下移相同的距离，多次实验后，在白纸上得到的图像是 。 （3）在利用图2所示装置确定平抛运动水平分运动的特点时，请你根据（1）得出的平抛运动在竖直方向分运动的特点，设计一个确定“相等的时间间隔”的方案 。 【答案】 见解析 AC/CA 将小球放在斜槽末段，若小球不滚动，则说明斜槽末段水平 B B 使挡板MN到Q的距离分别之比分别为 【解析】（1） 打击弹性金属片后，通过听小球落地的撞击声是否重合。然后改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，若两小球落地的撞击声依旧重合，则可以说明平抛运动竖直分运动为自由落体运动 （2） A．由于“研究平抛物体的运动”斜槽的末端必须保持水平，A正确； B．由于每次小球运动轨迹相同，因此每次小球必须从同一位置，由静止释放，B错误； C．平抛运动的轨迹位于竖直方向，因此硬板应保持竖直，C正确； D．A球每次从同一位置静止释放即可，不需要减小A球与斜槽之间的摩擦，D错误。 故选AC。 将小球放在斜槽末段，若小球不滚动，则说明斜槽末段水平 通过图像可知，这个偏差较大的点处水平的速度相比其他的点较小，故产生的原因，可能是该次实验A球释放的高度偏低。 故选B。 每次下降相同高度可知相邻两点时间间隔减小，由于水平速度不变，所以相邻两点的水平距离减小。 故选B。 （3）若时间间隔相等，竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动，根据 可知，挡板MN到Q的距离分别之比分别为 真题·实战演练 高频考点：探究平抛运动的特点 1．（2025·天津·高考真题）某实验小组探究平抛运动的特点。 (1)实验采用图示装置，将白纸和复写纸重叠并固定在竖直背板上，钢球在斜槽中某一高度滚下，从末端水平飞出，落在挡板上，在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重复实验，在白纸上留下若干痕迹点。为正确研究钢球运动的规律，将白纸从背板上取下前还应根据 在白纸上标记竖直方向； (2)利用手机和计算机可以方便地记录钢球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析钢球某次平抛运动的录制视频，得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图所示。图中图线 （选填“甲”或“乙”）为水平位移随时间变化的图线，此次钢球做平抛运动的初速度为 米/秒。 【答案】(1)铅垂线；(2)甲；2 【详解】（1）为正确研究钢球运动的规律，将白纸从背板上取下前还应根据铅垂线在白纸上标记竖直方向 （2）[1][2]水平方向，钢球做匀速直线运动，所以位移随时间均匀增大，即图线甲为水平位移随时间变化的图线，此次钢球做平抛运动的初速度为 2． （2022·福建·高考真题）某实验小组利用图（a）所示装置验证小球平抛运动的特点。实验时，先将斜槽固定在贴有复写纸和白纸的木板边缘，调节槽口水平并使木板竖直；把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，建立坐标系。然后从斜槽上固定的位置释放小球，小球落到挡板上并在白纸上留下印迹．上下调节挡板进行多次实验．实验结束后，测量各印迹中心点、、的坐标，并填入表格中，计算对应的值。 2.95 6.52 9.27 13.20 16.61 19.90 5.95 8.81 10.74 12.49 14.05 15.28 35.4 77.6 115.3 156.0 197.4 233.5 （1）根据上表数据，在图（b）给出的坐标纸上补上数据点，并绘制“”图线 。 （2）由图线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成 （填“线性”或“非线性”）关系，由此判断小球下落的轨迹是抛物线。 （3）由图线求得斜率k，小球平抛运动的初速度表达式为 （用斜率k和重力加速度g表示）。 （4）该实验得到的图线常不经过原点，可能的原因是 。 【答案】见解析；线性 ； ；水平射出点未与O点重合 【详解】（1）[1]根据上表数据在坐标纸上描出数据点，并绘制“”图线如图所示 （2）[2]由图线为一条倾斜的直线可知，小球下落的高度y，与水平距离的平方成线性关系。 （3）[3]根据平抛运动规律可得；；联立可得 可知图像的斜率为 解得小球平抛运动的初速度为 （4）[4]图线是一条直线，但常不经过原点，说明实验中测量的y值偏大或偏小一个定值，这是小球的水平射出点未与O点重合，位于坐标原点O上方或下方所造成的。 3．（2024·河北·高考真题）图1为探究平抛运动特点的装置，其斜槽位置固定且末端水平，固定坐标纸的背板处于竖直面内，钢球在斜槽中从某一高度滚下，从末端飞出，落在倾斜的挡板上挤压复写纸，在坐标纸上留下印迹．某同学利用此装置通过多次释放钢球，得到了如图2所示的印迹，坐标纸的y轴对应竖直方向，坐标原点对应平抛起点． ①每次由静止释放钢球时，钢球在斜槽上的高度 （填“相同”或“不同”）。 ②在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹。 ③根据轨迹，求得钢球做平抛运动的初速度大小为 （当地重力加速度g为,保留2位有效数字）。 【答案】相同；见解析；0.71 【详解】[1]为保证钢球每次平抛运动的初速度相同，必须让钢球在斜槽上同一位置静止释放，故高度相同； [2]描点连线用平滑曲线连接，钢球做平抛运动的轨迹如图所示 [3]因为抛出点在坐标原点，为方便计算，在图线上找到较远的点，在图线上找到坐标为19.6cm的点为研究位置，该点坐标为，根据平抛运动规律， 解得 4．（2023·浙江·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． 【答案】 B；C ；D 【详解】（1）[1]AC．用如图1所示的实验装置，只能探究平抛运动竖直分运动的特点，不能研究水平分运动的特点，故AC错误； B．在实验过程中，需要改变小锤击打的力度，多次重复实验，最后得出结论，故B正确。 故选B。 （2）[2]AC．为了保证小球做平抛运动，需要斜槽末端水平，为了保证小球抛出时速度相等，每一次小球需要静止从同一位置释放，斜槽不需要光滑，故A错误，C正确； B．上下调节挡板N时不必每次等间距移动，故B错误。 故选C。 （3）[3]A．竖直方向，根据；水平方向；联立可得 故A错误； B．竖直方向，根据；水平方向；联立可得 故B错误； CD．竖直方向根据；水平方向；联立可得 故D正确，C错误。 故选D。 2 学科网（北京）股份有限公司 $