2027届新高考物理热点精准复习：探究平抛运动的特点

2027届新高考物理热点精准复习探究平抛运动的特点基础

自主落实课前

自检自测·回归教材

一、实验器材斜槽、小球、竖直固定在铁架台上的木板、铅垂线、白纸、图钉、刻度尺、三角板、铅笔。二、实验操作原理装置图操作注意事项

(1)斜槽末端的切线水平(2)背板处于竖直平面(3)小球每次都从槽中的同一位置由静止释放(1)安装:按实验原理图安装实验装置。(2)建坐标系:把钢球静放在槽口处,将球心在木板上的投影点O作为坐标原点,利用铅垂线画出竖直的y轴,画出水平的x轴。(3)印上痕迹:让钢球从斜槽某一确定的高度滚下,平抛运动中会落到倾斜的挡板N上,在白纸上留下印迹。上下调节挡板N,在白纸上记录多个位置。(4)描绘运动轨迹: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。三、数据处理1.由特殊位置进行数据分析

(1)竖直分位移:yOA=h、yAB=3h、yBC=5h(2)水平分位移:xOA=3h、xAB=3h、xBC=3h

(2)部分轨迹(不含抛出点)

(1)水平分运动:取xAB=xBC=x,则x=v0T(2)竖直分运动:Δh=hBC-hAB=gT2考点一教材原型实验能力探究突破课中

课堂互动·考教衔接角度一实验原理和实验操作例1

用如图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”实验。(1)安装实验装置的过程中,斜槽M的末端切线必须是水平的,这样做的目的是

。

A.保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小B.保证小球飞出时,初速度水平C.保证小球在空中运动的时间每次都相等D.保证小球运动的轨迹是一条抛物线B(2)(多选)实验中,为了能较准确地描绘小球的平抛运动轨迹,下列操作正确的是

。

A.每次释放小球的位置可以不同B.每次必须由静止释放小球C.记录小球位置用的倾斜挡板N每次必须严格地等距离下降D.小球运动时不应与背板上的白纸(或方格纸)相接触E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将位置点连成折线BD解析

(1)研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出,只有水平飞出时小球才做平抛运动,故选B;(2)为了保证小球平抛运动的初速度相同,则每次从同一高度由静止释放小球,故A错误,B正确;只要描出小球的位置即可,因此挡板下降的距离不必是等距的,故C错误;实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而使运动轨迹改变,最后轨迹应连成平滑的曲线,故D正确,E错误。角度二数据处理例2(2025山东东营测试)图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。(1)实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线

。每次让小球从同一位置由静止释放,是为了

。

水平确保每次平抛的初速度相同(2)实验中,某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C,如图乙所示。以A点为坐标原点建立坐标系,各点的坐标值已在图中标出(g取10m/s2)。

则①小球做平抛运动的初速度大小为

m/s。

②小球通过B点的速度大小为

m/s。

③小球做平抛运动的初始位置坐标为

。

1

(-10,-5)解析

(1)为了保持小球抛出时的速度处于水平方向,实验前应对实验装置反复调节,直到斜槽末端切线水平,每次让小球从同一位置由静止释放,是为了确保每次平抛的初速度相同。

考点二创新拓展实验角度一数据获取的创新例3(2025山东烟台模拟)学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律,实验装置如图1所示。某次实验得到了不同时刻小球的位置坐标图,如图2所示,其中O点为抛出点,标记为n=0,其他点依次标记为n=1、2、3、…。相邻点的时间间隔均为Δt=0.02s。把各点用平滑的曲线连接起来就是平抛运动的轨迹图。(1)经数据分析可得小球竖直方向为自由落体运动,若根据轨迹图计算当地的重力加速度,则需要知道的物理量为

(单选,填下列选项字母序号),重力加速度的表达式为g=

(用所选物理量符号和题中所给物理量符号表示)。

A.测量第n个点到O的竖直距离ynB.测量第n个点到O的水平距离xnC.测量第n个点到O的距离sn(2)若测出重力加速度g=9.80m/s2,描点连线画出y-x2图线为过原点的一条直线,如图3所示,则说明平抛运动的轨迹为抛物线。可求出平抛运动的初速度为

m/s(结果保留2位有效数字)。

A

0.70

角度二实验思路的创新例4(2024河南郑州外国语学校调考)为了测定斜面倾角θ,小迪在斜面上贴上一张方格纸,方格纸每个小方格(正方形)边长为d,如图甲所示,已知方格纸的横线与斜面底边平行,斜面底边水平。让一个粘有红色粉末的小球以一定初速度沿方格纸的某条横线射出,在纸上留下滚动的痕迹。小迪利用手机对小球滚动的过程进行录像,并从录像中读取到小球从A点运动到B点(如图乙所示)的时间为t。当地重力加速度为g,小球在方格纸上的滚动摩擦可忽略,根据题