2025屆新高考物理熱點沖刺復習 實驗 探究平拋運動的特點

2025屆新高考物理熱點沖刺復習

實驗

探究平拋運動的特點知識回顧【課程標準】對本章的要求

實驗五：探究平拋運動的規(guī)律實驗六：探究勻速圓周運動向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系知識回顧一、實驗目的1．用實驗的方法描出平拋運動的軌跡。2．探究平拋運動的速度和位移隨時間變化的特點。3．根據(jù)平拋運動的軌跡求其初速度。二、實驗原理1．利用追蹤法逐點描出小球運動的軌跡。2．建立坐標系，如果軌跡上各點的y坐標與x坐標間的關(guān)系可知軌跡是一條拋物線。3．測出軌跡上某點的坐標x、y，計算初速度v0＝x。知識回顧三、實驗器材斜槽、小球、方木板、鐵架臺、坐標紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺。四、實驗步驟(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驗桌上，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，使板面與小球的運動軌跡所在平面平行且靠近。知識回顧2．建坐標系：把小球放在槽口處，用鉛筆記下小球在槽口(軌道末端)時球心所在木板上的投影點O，O點即為坐標原點，用重垂線畫出過坐標原點的豎直線，作為y軸，畫出水平向右的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動的小球經(jīng)過的某一位置。(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確地描出小球通過的位置，并在坐標紙上記下該點。(3)用同樣的方法確定軌跡上其他各點的位置。4．描點得軌跡：取下坐標紙，將坐標紙上記下的一系列點用平滑曲線連起來，即得到小球平拋運動軌跡。五、數(shù)據(jù)處理1．判斷平拋運動的軌跡是否為拋物線：在x軸上作出等距離的幾個點A1、A2、A3…向下作垂線，垂線與拋體軌跡的交點記為M1、M2、M3…用刻度尺測量各點的坐標(x，y)。(1)代數(shù)計算法：將某點(如M3點)的坐標(x，y)代入y＝ax2求出常數(shù)a，再將其他點的坐標代入此關(guān)系式看看等式是否成立，若等式對各點的坐標都近似成立，則說明所描繪得出的曲線為拋物線。(2)圖像法：建立y－x2坐標系，根據(jù)所測量的各個點的x坐標值計算出對應的x2值，在坐標系中描點，連接各點看是否在一條直線上，若大致在一條直線上，則說明平拋運動的軌跡是拋物線。

六、注意事項1．斜槽安裝：實驗中必須調(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)，固定時要用重垂線檢查坐標紙豎線是否豎直。3．小球釋放(1)小球每次必須從斜槽上同一位置滾下。(2)小球開始滾下的位置高度要適中，以使小球平拋運動的軌跡由坐標紙的左上角一直到達右下角為宜。4．坐標原點：坐標原點不是槽口的端點，而是小球出槽口時球心在木板上的投影點。5．初速度的計算：在軌跡上選取離坐標原點O較遠的一些點來計算初速度。

6.2001.0

【大本P107例1】用圖a所示的裝置研究平拋運動，請完成相關(guān)實驗內(nèi)容。

(6)根據(jù)頻閃照片中記錄的信息，在圖a的坐標紙上標出小球離開斜軌后的5個連續(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動的初速度v2＝________m/s(保留2位有效數(shù)字)。

(7)多次實驗發(fā)現(xiàn)總是有v1>v2，導致這個結(jié)果的可能原因有______________。

A.小球在軌道斜面上受摩擦阻力

B.小球平拋運動過程受空氣阻力

C.小球平拋運動軌跡平面與坐標紙不平行

D.小球經(jīng)過光電門時，球心與光線不在同一高度B0.90【大本P107例2】小晗同學利用圖1所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。實驗時該同學使用手機連拍功能對做平拋運動的小球進行拍攝，手機每秒拍攝7張照片并能自動將拍攝到圖片進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，其上每個方格的邊長為10cm。

(1)下列說法正確的是________。

A.實驗所用斜槽應盡量光滑

B.斜槽末端必須保持水平

C.必須無初速度釋放小球

(2)圖2是實驗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所對應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】小晗同學利用圖1所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。實驗時該同學使用手機連拍功能對做平拋運動的小球進行拍攝，手機每秒拍攝7張照片并能自動將拍攝到圖片進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，其上每個方格的邊長為10cm。

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

(4)該小組利用實驗數(shù)據(jù)繪制y－x2圖線，發(fā)現(xiàn)是一條過原點的直線，由此判斷小球下落的軌跡是拋物線，并求得斜率k，當?shù)氐闹亓铀俣缺磉_式為g＝________(用斜率k和初速度v0表示)。2.82kv02【大本P108例3】利用頻閃儀給運動物體拍照是研究物體做變速運動常用的實驗手段。在暗室中，照相機的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強烈閃光，照亮運動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。某物理小組利用圖甲所示裝置探究平拋運動的規(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行了拍攝，得到的頻閃照片如圖乙所示，O為拋出點，P為運動軌跡上某點。根據(jù)平拋運動規(guī)律分析下列問題(g取10m/s2)。

(1)下面說法正確的是______________(填選項前的字母)。

A．使用密度大、體積小的小球

B．必須測出平拋小球的質(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)測得圖乙a中OP距離為45cm，b中OP距離為30cm，小球在P點速度大小應為______m/s。(結(jié)果可用根號表示)

【大本P108例4】在做“研究平拋運動”的實驗中，為了確定小球在不同時刻所通過的位置，實驗時用如圖甲所示的裝置。實驗操作的主要步驟如下：

A．在一塊平木板上釘上復寫紙和白紙，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

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

(2)關(guān)于該實驗，下列說法不正確的是________。

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測量小球的釋放點與拋出點之間的高度h，再由機械能守恒求出

(3)另外一位同學根據(jù)測量出的不同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____________。2D

【大本P109例5】同學用如圖甲所示裝置研究平拋運動的初速度與水平位移的關(guān)系。將傾斜軌道固定在鐵架臺上，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，測得軌道末端離地面的高度為h。重力加速度為g。

(1)實驗前，用游標卡尺測出小鐵球的直徑，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，小球通過光電門時擋光時間為t0，則小球從軌道上水平拋出的初速度v0＝________。(用測量的物理量符號表示)

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

【小本P434】1．某學習小組用實驗探究“平拋運動規(guī)律”。

(1)在圖1中用小錘敲擊鐵片，觀察到A、B兩個小球__________________，則說明平拋運動在豎直方向上做__________________運動。

(2)在圖2中同時斷電后P、Q兩個光滑小球同時沿著斜槽滾下，觀察到P、Q兩個小球撞在一起，則說明平拋運動在________方向上做__

________運動。

(3)圖3是實驗室內(nèi)研究平拋運動的裝置。以下實驗過程的一些做法，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．每次小球應從同一位置由靜止釋放同時落地自由落體水平勻速直線AC【小本P434】2．某學習小組利用不同的實驗裝置，進行探究平拋運動規(guī)律的實驗。

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

A．兩球的質(zhì)量應相等

B．兩球的質(zhì)量可以不相等

C．兩球應同時落地

D．應改變裝置的高度，多次實驗

E．實驗也能說明A球在水平方向上做勻速直線運動BCD【小本P434】2．某學習小組利用不同的實驗裝置，進行探究平拋運動規(guī)律的實驗。

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

(2)乙同學采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖乙所示的小球做平拋運動的照片，圖中背景方格的邊長均為5cm，如果重力加速度g取10m/s2，照相機的閃光頻率為________Hz，小球平拋的初速度大小為________m/s，經(jīng)過B點時的豎直分速度大小為________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)球運動已成為當下非常流行的運動。某比賽時一觀眾用頻閃照相機給網(wǎng)球連續(xù)拍攝了5張照片(正對網(wǎng)球運動所在豎直面)，然后根據(jù)照片在坐標紙上標出不同時刻的位置；若以拍攝網(wǎng)球位置1為坐標原點O，以水平向右為x軸正方向，以豎直向下為y軸正方向，建立坐標系如圖所示。已知每個小方格邊長為10cm，當?shù)氐闹亓铀俣萭取10m/s2。由于技術(shù)故障，本應該被拍攝到的網(wǎng)球位置4沒有顯示，則下列判斷正確的是________(多選)。

A．網(wǎng)球從位置1運動到位置4的時間為0.3s

B．網(wǎng)球空中運動的水平速度大小為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時的坐標為(60cm，60cm)AD【小本P434】4．物理興趣小組在進行“探究平拋運動的特點”研究時進行了如下實驗。如圖(a)所示，小球從O點水平拋出，在該處有一點光源，在拋出點的正前方豎直放置一塊毛玻璃，O點與毛玻璃水平距離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動的投影點，利用閃光頻率為30Hz的頻閃相機記錄投影點的位置。當小球以4.0m/s的速度水平拋出時，各投影點實際間距如圖(b)所示。(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

(1)小強同學分析頻閃照片，他認為在誤差范圍內(nèi)，投影點做勻速直線運動，并計算出投影點的速度大小為________m/s。

(2)小芳同學利用實驗數(shù)據(jù)和小強的計算結(jié)果計算出本地的重力加速度，請根據(jù)兩人的觀點計算出重力加速度g＝________m/s2。1.229.76高考真題【2022海南】某學習小組探究平拋運動的特點。

②探究平拋運動水平分運動的特點時,得到小球平拋運動的軌跡如圖乙所示,其中O為拋出點,a、b、c是軌跡上選取的三個點,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的運動時間

(填“相等”或“不相等”);測得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動在水平方向的分運動是勻速直線運動,小球平拋運動的初速度為

(用h、x和重力加速度g表示)。相等

【2021全國乙】某同學利用圖(a)所示裝置研究平拋運動的規(guī)律。實驗時該同學使用頻閃儀和照相機對做平拋運動的小球進行拍攝,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,其上每個方格的邊長為5cm。該同學在實驗中測得的小球影像的高度差已經(jīng)在圖(b)中標出。

完成下列填空:(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(1)小球運動到圖(b)中位置A時,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?shù)刂亓铀俣鹊拇笮?/p>

。1.0m/s2.0m/s9.7m/s2【2022海南】某學習小組探究平拋運動的特點。

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