2025屆新高考物理熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí) 實(shí)驗(yàn) 探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

2025屆新高考物理熱點(diǎn)沖刺復(fù)習(xí)

實(shí)驗(yàn)

探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)知識(shí)回顧【課程標(biāo)準(zhǔn)】對(duì)本章的要求

實(shí)驗(yàn)五：探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)六：探究勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系知識(shí)回顧一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．用實(shí)驗(yàn)的方法描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。2．探究平拋運(yùn)動(dòng)的速度和位移隨時(shí)間變化的特點(diǎn)。3．根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡求其初速度。二、實(shí)驗(yàn)原理1．利用追蹤法逐點(diǎn)描出小球運(yùn)動(dòng)的軌跡。2．建立坐標(biāo)系，如果軌跡上各點(diǎn)的y坐標(biāo)與x坐標(biāo)間的關(guān)系可知軌跡是一條拋物線。3．測(cè)出軌跡上某點(diǎn)的坐標(biāo)x、y，計(jì)算初速度v0＝x。知識(shí)回顧三、實(shí)驗(yàn)器材斜槽、小球、方木板、鐵架臺(tái)、坐標(biāo)紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺。四、實(shí)驗(yàn)步驟(以描跡法為例)1．安裝調(diào)整(1)將帶有斜槽軌道的木板固定在實(shí)驗(yàn)桌上，其末端伸出桌面外，軌道末端切線水平。(2)用圖釘將坐標(biāo)紙固定于豎直木板的左上角，把木板調(diào)整到豎直位置，使板面與小球的運(yùn)動(dòng)軌跡所在平面平行且靠近。知識(shí)回顧2．建坐標(biāo)系：把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口(軌道末端)時(shí)球心所在木板上的投影點(diǎn)O，O點(diǎn)即為坐標(biāo)原點(diǎn)，用重垂線畫(huà)出過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的豎直線，作為y軸，畫(huà)出水平向右的x軸。3．確定小球位置(1)將小球從斜槽上某一位置由靜止滑下，小球從軌道末端射出，先用眼睛粗略確定做平拋運(yùn)動(dòng)的小球經(jīng)過(guò)的某一位置。(2)讓小球由同一位置自由滾下，在粗略確定的位置附近用鉛筆較準(zhǔn)確地描出小球通過(guò)的位置，并在坐標(biāo)紙上記下該點(diǎn)。(3)用同樣的方法確定軌跡上其他各點(diǎn)的位置。4．描點(diǎn)得軌跡：取下坐標(biāo)紙，將坐標(biāo)紙上記下的一系列點(diǎn)用平滑曲線連起來(lái)，即得到小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡。五、數(shù)據(jù)處理1．判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是否為拋物線：在x軸上作出等距離的幾個(gè)點(diǎn)A1、A2、A3…向下作垂線，垂線與拋體軌跡的交點(diǎn)記為M1、M2、M3…用刻度尺測(cè)量各點(diǎn)的坐標(biāo)(x，y)。(1)代數(shù)計(jì)算法：將某點(diǎn)(如M3點(diǎn))的坐標(biāo)(x，y)代入y＝ax2求出常數(shù)a，再將其他點(diǎn)的坐標(biāo)代入此關(guān)系式看看等式是否成立，若等式對(duì)各點(diǎn)的坐標(biāo)都近似成立，則說(shuō)明所描繪得出的曲線為拋物線。(2)圖像法：建立y－x2坐標(biāo)系，根據(jù)所測(cè)量的各個(gè)點(diǎn)的x坐標(biāo)值計(jì)算出對(duì)應(yīng)的x2值，在坐標(biāo)系中描點(diǎn)，連接各點(diǎn)看是否在一條直線上，若大致在一條直線上，則說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線。

六、注意事項(xiàng)1．斜槽安裝：實(shí)驗(yàn)中必須調(diào)整斜槽末端切線水平，將小球放在斜槽末端水平部分，若能使小球在平直軌道上的任意位置靜止，斜槽末端的切線就水平了。2．方木板固定：方木板必須處于豎直平面內(nèi)，固定時(shí)要用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直。3．小球釋放(1)小球每次必須從斜槽上同一位置滾下。(2)小球開(kāi)始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡由坐標(biāo)紙的左上角一直到達(dá)右下角為宜。4．坐標(biāo)原點(diǎn)：坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，而是小球出槽口時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)。5．初速度的計(jì)算：在軌跡上選取離坐標(biāo)原點(diǎn)O較遠(yuǎn)的一些點(diǎn)來(lái)計(jì)算初速度。

6.2001.0

【大本P107例1】用圖a所示的裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

(6)根據(jù)頻閃照片中記錄的信息，在圖a的坐標(biāo)紙上標(biāo)出小球離開(kāi)斜軌后的5個(gè)連續(xù)位置A、B、C、D、E，讀得A、E兩位置的水平距離為12.00cm，由此可求得小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v2＝________m/s(保留2位有效數(shù)字)。

(7)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)總是有v1>v2，導(dǎo)致這個(gè)結(jié)果的可能原因有______________。

A.小球在軌道斜面上受摩擦阻力

B.小球平拋運(yùn)動(dòng)過(guò)程受空氣阻力

C.小球平拋運(yùn)動(dòng)軌跡平面與坐標(biāo)紙不平行

D.小球經(jīng)過(guò)光電門時(shí)，球心與光線不在同一高度B0.90【大本P107例2】小晗同學(xué)利用圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用手機(jī)連拍功能對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，手機(jī)每秒拍攝7張照片并能自動(dòng)將拍攝到圖片進(jìn)行疊加處理在一張照片中，圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為10cm。

(1)下列說(shuō)法正確的是________。

A.實(shí)驗(yàn)所用斜槽應(yīng)盡量光滑

B.斜槽末端必須保持水平

C.必須無(wú)初速度釋放小球

(2)圖2是實(shí)驗(yàn)中小球從斜槽上不同位置由靜止釋放獲得的兩條軌跡，圖線①所對(duì)應(yīng)的小球在斜槽上釋放的位置________(選填“較低”或“較高”)。B【大本P107例2】小晗同學(xué)利用圖1所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用手機(jī)連拍功能對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝，手機(jī)每秒拍攝7張照片并能自動(dòng)將拍攝到圖片進(jìn)行疊加處理在一張照片中，圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板，紙板與小球軌跡所在平面平行，其上每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為10cm。

(3)某次拍攝后得到的照片如圖3所示，小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小v0＝____m/s。

(4)該小組利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制y－x2圖線，發(fā)現(xiàn)是一條過(guò)原點(diǎn)的直線，由此判斷小球下落的軌跡是拋物線，并求得斜率k，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣缺磉_(dá)式為g＝________(用斜率k和初速度v0表示)。2.82kv02【大本P108例3】利用頻閃儀給運(yùn)動(dòng)物體拍照是研究物體做變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開(kāi)狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動(dòng)的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。某物理小組利用圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。他們分別在該裝置正上方A處和右側(cè)正前方B處安裝了頻閃儀并進(jìn)行了拍攝，得到的頻閃照片如圖乙所示，O為拋出點(diǎn)，P為運(yùn)動(dòng)軌跡上某點(diǎn)。根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律分析下列問(wèn)題(g取10m/s2)。

(1)下面說(shuō)法正確的是______________(填選項(xiàng)前的字母)。

A．使用密度大、體積小的小球

B．必須測(cè)出平拋小球的質(zhì)量

C．斜槽軌道末端切線水平

D．盡量減小小球與斜槽之間的摩擦力AC【大本P108例3】(2)圖乙中，頻閃儀B所拍攝的頻閃照片為乙圖中的________(選填“a”或“b”)。

(3)測(cè)得圖乙a中OP距離為45cm，b中OP距離為30cm，小球在P點(diǎn)速度大小應(yīng)為_(kāi)_____m/s。(結(jié)果可用根號(hào)表示)

【大本P108例4】在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖甲所示的裝置。實(shí)驗(yàn)操作的主要步驟如下：

A．在一塊平木板上釘上復(fù)寫紙和白紙，然后將其豎直立于斜槽軌道末端槽口前，木板與槽口之間有一段距離，并保持板面與軌道末端的水平段垂直

B．使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡A

C.將木板沿水平方向向右平移一段距離x，再使小球從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，小球撞到木板在白紙上留下痕跡B

D．再將木板水平向右平移同樣距離x，讓小球仍從斜槽上緊靠擋板處由靜止?jié)L下，在白紙上得到痕跡C

若測(cè)得x＝20cm，A、B間的距離y1＝15cm，B、C間距離y2＝25cm，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取10m/s2。A【大本P108例4】(1)根據(jù)上述直接測(cè)量的量和已知的物理量可以計(jì)算出小球平拋的初速度v0＝________m/s。

(2)關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法不正確的是________。

A.斜槽軌道不一定光滑

B．每次釋放小球的位置必須相同

C．每次小球均需由靜止釋放

D．小球的初速度可通過(guò)測(cè)量小球的釋放點(diǎn)與拋出點(diǎn)之間的高度h，再由機(jī)械能守恒求出

(3)另外一位同學(xué)根據(jù)測(cè)量出的不同x情況下的y1和y2，令Δy＝y(tǒng)2－y1，并描繪出了如圖乙所示的Δy－x2圖像，若已知圖線的斜率為k，則小球平拋的初速度大小v0與k的關(guān)系式為_(kāi)___________。2D

【大本P109例5】同學(xué)用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的初速度與水平位移的關(guān)系。將傾斜軌道固定在鐵架臺(tái)上，調(diào)整軌道末端切線水平，在軌道的末端加裝光電門，在光電門的正下方用重垂線確定光電門在水平地面上的投影位置P，測(cè)得軌道末端離地面的高度為h。重力加速度為g。

(1)實(shí)驗(yàn)前，用游標(biāo)卡尺測(cè)出小鐵球的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則小球直徑d＝________cm。9.50【大本P109例5】

(2)讓小球在傾斜軌道上某一位置由靜止釋放，小球通過(guò)光電門時(shí)擋光時(shí)間為t0，則小球從軌道上水平拋出的初速度v0＝________。(用測(cè)量的物理量符號(hào)表示)

(3)改變小球在傾斜軌道上由靜止釋放的位置，記錄多組小球通過(guò)光電門的擋光時(shí)間t，及小球落地點(diǎn)到P點(diǎn)的距離x，作出x－____________圖像，圖像為一條傾斜直線，該圖像的斜率k＝____________。(用已知量和測(cè)量的物理量符號(hào)表示)d/t01/t

【小本P434】1．某學(xué)習(xí)小組用實(shí)驗(yàn)探究“平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”。

(1)在圖1中用小錘敲擊鐵片，觀察到A、B兩個(gè)小球__________________，則說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上做__________________運(yùn)動(dòng)。

(2)在圖2中同時(shí)斷電后P、Q兩個(gè)光滑小球同時(shí)沿著斜槽滾下，觀察到P、Q兩個(gè)小球撞在一起，則說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在________方向上做__

________運(yùn)動(dòng)。

(3)圖3是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)研究平拋運(yùn)動(dòng)的裝置。以下實(shí)驗(yàn)過(guò)程的一些做法，其中合理的有_

(多選)。

A．安裝斜槽軌道，使其末端保持水平

B．每次小球釋放的初始位置可以任意選擇

C．每次小球應(yīng)從同一位置由靜止釋放同時(shí)落地自由落體水平勻速直線AC【小本P434】2．某學(xué)習(xí)小組利用不同的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。

(1)甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置。為了驗(yàn)證做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，用小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時(shí)B球被松開(kāi)自由下落。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的有________。

A．兩球的質(zhì)量應(yīng)相等

B．兩球的質(zhì)量可以不相等

C．兩球應(yīng)同時(shí)落地

D．應(yīng)改變裝置的高度，多次實(shí)驗(yàn)

E．實(shí)驗(yàn)也能說(shuō)明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)BCD【小本P434】2．某學(xué)習(xí)小組利用不同的實(shí)驗(yàn)裝置，進(jìn)行探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。

(1)甲同學(xué)采用如圖甲所示的裝置。為了驗(yàn)證做平拋運(yùn)動(dòng)的小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，用小錘打擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時(shí)B球被松開(kāi)自由下落。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的有________。

(2)乙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片，圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm，如果重力加速度g取10m/s2，照相機(jī)的閃光頻率為_(kāi)_______Hz，小球平拋的初速度大小為_(kāi)_______m/s，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度大小為_(kāi)_______m/s。(所有結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)101.52.0【小本P434】3.網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)已成為當(dāng)下非常流行的運(yùn)動(dòng)。某比賽時(shí)一觀眾用頻閃照相機(jī)給網(wǎng)球連續(xù)拍攝了5張照片(正對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)所在豎直面)，然后根據(jù)照片在坐標(biāo)紙上標(biāo)出不同時(shí)刻的位置；若以拍攝網(wǎng)球位置1為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以水平向右為x軸正方向，以豎直向下為y軸正方向，建立坐標(biāo)系如圖所示。已知每個(gè)小方格邊長(zhǎng)為10cm，當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭取10m/s2。由于技術(shù)故障，本應(yīng)該被拍攝到的網(wǎng)球位置4沒(méi)有顯示，則下列判斷正確的是________(多選)。

A．網(wǎng)球從位置1運(yùn)動(dòng)到位置4的時(shí)間為0.3s

B．網(wǎng)球空中運(yùn)動(dòng)的水平速度大小為1m/s

C．網(wǎng)球在位置4的速度大小為2m/s

D．網(wǎng)球在位置4時(shí)的坐標(biāo)為(60cm，60cm)AD【小本P434】4．物理興趣小組在進(jìn)行“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”研究時(shí)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。如圖(a)所示，小球從O點(diǎn)水平拋出，在該處有一點(diǎn)光源，在拋出點(diǎn)的正前方豎直放置一塊毛玻璃，O點(diǎn)與毛玻璃水平距離L＝1.00m，小球初速度與毛玻璃平面垂直；小球拋出后在毛玻璃上有小球運(yùn)動(dòng)的投影點(diǎn)，利用閃光頻率為30Hz的頻閃相機(jī)記錄投影點(diǎn)的位置。當(dāng)小球以4.0m/s的速度水平拋出時(shí)，各投影點(diǎn)實(shí)際間距如圖(b)所示。(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(1)小強(qiáng)同學(xué)分析頻閃照片，他認(rèn)為在誤差范圍內(nèi)，投影點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，并計(jì)算出投影點(diǎn)的速度大小為_(kāi)_______m/s。

(2)小芳同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和小強(qiáng)的計(jì)算結(jié)果計(jì)算出本地的重力加速度，請(qǐng)根據(jù)兩人的觀點(diǎn)計(jì)算出重力加速度g＝________m/s2。1.229.76高考真題【2022海南】某學(xué)習(xí)小組探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

②探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)時(shí),得到小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖乙所示,其中O為拋出點(diǎn),a、b、c是軌跡上選取的三個(gè)點(diǎn),O與a、a與b、b與c之間的豎直距離分別為h、3h、5h,則小球從O到a、a到b、b到c的運(yùn)動(dòng)時(shí)間

(填“相等”或“不相等”);測(cè)得O與a、a與b、b與c之間的水平距離相等,均為x,則可分析得出平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng),小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為

(用h、x和重力加速度g表示)。相等

【2021全國(guó)乙】某同學(xué)利用圖(a)所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)時(shí)該同學(xué)使用頻閃儀和照相機(jī)對(duì)做平拋運(yùn)動(dòng)的小球進(jìn)行拍攝,頻閃儀每隔0.05s發(fā)出一次閃光,某次拍攝后得到的照片如圖(b)所示(圖中未包括小球剛離開(kāi)軌道的影像)。圖中的背景是放在豎直平面內(nèi)的帶有方格的紙板,紙板與小球軌跡所在平面平行,其上每個(gè)方格的邊長(zhǎng)為5cm。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖(b)中標(biāo)出。

完成下列填空:(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(1)小球運(yùn)動(dòng)到圖(b)中位置A時(shí),其速度的水平分量大小為

,豎直分量大小為

;

(2)根據(jù)圖(b)中數(shù)據(jù)可得,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?/p>

。1.0m/s2.0m/s9.7m/s2【2022海南】某學(xué)習(xí)小組探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。

①采用如圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。用小錘擊打彈性金屬片后,A球沿水平方向拋出,做平拋運(yùn)動(dòng);同時(shí)B球被釋放,自由下落,做自由落體運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩球同時(shí)落地。分別改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)兩球仍同時(shí)落地。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,可以得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是