2026年高考物理一轮复习（新高考）实验探究平抛运动的特点（高效培优讲义）学生版+解析

第13讲实验探究平抛运动的特点

目录

考情探究................................................................

知识梳理................................................................

探究核心考点............................................................

考点一频闪去..............................................................................

考点二描述法..............................................................................

考点三利用传感器.........................................................................

三阶突破训练............................................................

基础过关....................................................................................

能力提升....................................................................................

真题感知....................................................................................

＞考情探究＜

一、5年真题考点分布

5年考情

考题示例考点分析关联考点

2021年全国甲卷，第9题

运动的合成与分解

2022年浙江6月卷，第11题频闪法探究平抛规律

匀变速直线运动的规律

2023年北京卷,第17题

2022年浙江1月卷，第17题

运动的合成与分解

2022年福建卷，第II题描迹法探究平抛规律

匀变速直线运动的规律

2023年浙江6月卷，第161(1)

题

2024年河北卷，第12题

二、命题规律及备考策略

【命题规律】本节内容是新高考卷的常考内容。

【备考策略】1.理解、掌握频闪法探究平抛运动的实验原理、器材、步骤、数据处理、误差分析。

2.理解、掌握描迹法探究平抛运动的实验原理、器材、步骤、数据处理、误差分析。

3.具备数形结合的思想意识。

【命题预测】本实验是新高考卷的常考实验，难度不大。

＞知识梳理4

一、描迹法探究平抛运动的特点

1.实验思路

用描迹法逐点画出小钢球做平抛运动的轨迹，判断轨迹是否为,并求出小钢球的.

2.实验器材

末端水平的斜槽、背板、挡板、复写纸、白纸、钢球、刻度尺、铅垂线、三角板、铅笔等.

3.实验过程

(I)安装、调整背板：将白纸放在复写纸下面，然后固定在装置背板上，并用铅垂线检查背板是否竖直.

(2)安装、调整斜槽：将固定有斜槽的木板放在实验桌上，用平衡法检查斜槽末端是否水平，乜就是将小球

放在斜槽末端直轨道上，小球若能静止在直轨道上的任意位置，则表明斜槽末端已调水平，如图.

(3)描绘运动轨迹：让小球在斜槽的某一位置由滚下，并从斜槽末端飞出开始做平抛运动，小球

落到倾斜的挡板匕会挤压复写纸，在白纸上留下印迹.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.

(4)确定坐标原点及坐标轴：选定斜槽末端处小球球心在白纸上的投影的点为坐标原点O,从坐标原点O画

出竖直向下的y轴和水平向右的x轴.

4.数据处理

(I)判断平抛运动的轨迹是不是抛物线

(2)计算平抛物体的初速度

5.注意事项

(I)固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线,以保证小球的初速度水平，否则小球的运动就不是平抛运

动了.

(2)小球每次从槽中的同一位置由静止释放，这样可以确保每次小球抛制时的速度相等.

(3)坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在槽II时，球的_____在背板上的水平投影

点.

二、频闪法探究平抛运动的特点

三、探索创新实验一一常见的创新实验类型

实验器材创新

利用喷水法、频闪照相法、用传感器和计算机都可以描绘物体做平抛

运动的轨迹

实验过程创新

间隔相等距页后移挡板

数据处理创新用图像法进行数据处理

＞探究核心考点＜

考点一频闪法

典例1.(2025•甘肃省兰州市-一模)如图所示是某同学在用频闪照相的方法“探究平抛运动的特点”时

所拍的照片，以照片中小球的第•个位置为坐标原点，沿水平与竖直方向建立平面直角坐标系。假设频闪

照相的周期为，重力加速度g取l（）m/s2,根据图片中的信息完成下列问题。

（1）照片中小球的第一个位置（选填“是”或“不是”）小球的抛出点。

（2）频闪照相的周期7为so

（3）小球平抛运动的初速度为m/so

典例2.（2025•安徽省江南十校•一模）小明同学预习“实验：探究平抛运动的特点”这一内容时，在家

里就地取材设计了实验。如图（1）所示，在高度为80.0cm的水平桌面上用长木板做成一个斜面，使小球

从斜面上某一位置滚下，滚过桌边后小球做平抛运动。当地聿力加速度为9.8m/s?。

A.实验时应保持桌面水平

B.应使用体积小、质量大的小球

C.必须保证长木板与桌面的材料相同

（2）为了记录小球的落点痕迹，小明依次将白纸和狂写纸固定在竖直墙上，再把桌子搬到墙壁附近。从斜

面上某处无初速度释放小球，使其飞离桌面时的速度与墙壁垂直，小球与墙壁碰撞后在白纸上留下落点痕

迹。改变桌子与墙壁的距离（每次沿垂直于墙壁方向移动10.0cm）,重复实验，白纸上将留下一系列落点

痕迹，挑选有4个连续落点痕迹的白纸，如图（2）所示。根据测量的数据，可得小球离开桌面时的速度大

小为m/s,打到8点时的速度大小为m/So（结果均保留1位小数）

跟踪训练1.（2025•黑龙江省哈尔滨市第九中学•二模）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。点为抛出点，标记

为〃=0,其他点依次标记为〃=1、2、3、...。相邻点的时间间隔均为4=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。

y/m

1.0()

（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。的竖直距离

B.测量第n个点到0的水平距离人

C.测量第〃个点到。的距离s.

（2）若测出重力加速度g=9.80m/s2,描点连线画出y-f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）。

跟踪训练2.（2025•贵州省毕节市•三模）某学习小组设计了一个探究平抛运动特点的实验装置，在平抛

点。的正前方放一粘有米尺的竖直毛玻璃。将小球从。点正对毛玻璃水平抛出，川光源照射小球，毛玻璃

上会出现小球的投影。在毛玻璃正右边，用频闪相机记录小球在毛玻璃上影子的位置。如图甲，在。点左

侧用与初速度平行的光照射，得到如图乙的照片；如图丙，将一个点光源放在。点照射，重新实验，得到

如图丁的照片。已知频闪相机的闪光周期为0.04s,。点到玻璃的距离d=2.0m,两次实验小球抛出时的初

速度相等。根据上述实验完成下列问题：

平一02345678910II1213cm

行二

匚

图甲图乙

02345678910111213cm

liiliqiMiiikiiihi血血血||卜业他曲制IIIIIIIIII血加"Mi加制IIIIIIIIII加岫。|||加llllllllll

图丁

图丙

（1）由图乙的数据得，小球的加速度大小为m/s2»表明小球在竖直方向上做初速度为零的匀加速直

线运动。（结果保留三位有效数字）

（2）由图丁可知，丙中小球在屏上的影子做运动（选填“匀速直线”或“匀加速直线''），影子的速度大

小为m/s.

（3）小球平抛的初速度大小为m/So（结果保留三位有效数字）

考点二描迹法

典例1.（2025•广西柳州市•二模）利用如图1所示的装置研究平抛运动的特点。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.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。

图1图2

（1）实验时每次必须由斜槽上的同一位置由静止释放钢球，目的是:

（2）如图2,以钢球放在斜槽末端时球心在白纸上的投影点。为坐标原点，建立直角坐标系4（毛,苗）、

3（2%，%）为轨迹上的两点，钢球从。到A、A到B的时间分别为5、几，则5之（填“>”、

或"二"）；

（3）若已知重力加速度为g,则钢球做平抛运动的初速度为（）

典例2.（2025•河南省焦作市•二模）为了验证平抛运动规律，实验小组运用了水柱法。使用的器材是各种

不同规格的矿泉水瓶、透明薄板和红色颜料水。如图1所示，在无盖的矿泉水瓶侧壁上钻小孔，堵住小孔

并往矿泉水瓶里装红色颜料水，然后打开小孔，水平射出的水就会形成曲线状水柱。

A

Si图2

（1）已知图1中左右两矿泉水瓶完全一样，左瓶装水多，右瓶装水少，下列叙述正确的有（）

A.射出水的初速度与侧孔下方水高有关

B.左瓶出水初速度大于右瓶出水初速度

C.射出水柱的水平距离一直保持不变

（2）为了分析水柱曲线特征，使用透明薄板和记号笔描绘水柱曲线，下列说法正确的有（）

A.透明薄板要靠近水柱，让水柱在薄板上留下痕迹

B.透明薄板竖直放置且要靠近水柱又不能接触水柱

C.为了更好地描绘水柱，应选用瓶径更大的矿泉水瓶

D.为了更好地描绘水柱，侧孔开口越大越好

（3）实验小组描绘的部分水柱如图2所示，为了分析水柱曲线特征，水平方向建立了x-轴，竖直方向建立

了）'轴，若实验小组确定了水柱曲线为抛物线，则该次实验出水初速度大小为m/s（重力加速度

g取lOm*,结果保留2位有效数字）。

跟踪训练L（2025•云南省怒江州民族中学•三模）为了更全面地探究平抛运动的规律，某实验小组利用

如图甲、乙所小两种装置进行实验:

（1）该小组先利用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向抛出，同时使Q球由静止自

由下落，此后仅能听到一个落地声音，通过此现象可以得到，平抛运动在竖直方向做（填“匀速直

线”或“自由落体”）运动。

（2）该小组利用图乙中的装置操作时，以下做法合理的是o

A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平B.每次小球释放的初始位置可以任意选择

C.每次小球应从同一位置由静止释放D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

（3）利用图乙中的装置，在某次实验得到一条轨迹，但忘了标记抛出点，记录/运动过程中4、8、C三点,

测得各点之间的距离关系如图丙所示，x=15cm,/?AB=l5cm,饱c=25cm,则小球平抛的初速度宣=m/s＜）

（g取10m/s2）

（4）另一同学重新进行实验，以抛出点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为），轴正方向，在

轨迹上选取间距较大的儿个点，确定其坐标，并在直角坐标系内绘出了y-f图像，如图丁所示，则此小球

平抛的初速度vo=m/so（g取10m/s2）

（5）在做“研究平抛运动”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末

端的关系正确的是

跟踪训练2.（2025•吉林省延边朝鲜族自治州•一模）图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端

保持水平，且末端口N与小球Q离地面的高度均为“，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，电

路立即断开，使电磁铁释放小球Q,发现两小球同时落地，改变〃大小，重复实验，P、Q仍然同时落地,

实验中不计空气阻力影响。

（1）该实验结果可表明;

A.两小球落地速度的大小相同

B.P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动

C.P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动

D.P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同

（2）若用一张印有小方格（小方格的边长为L）的纸记录P小球的轨迹，P以同一初速度平抛运动途中的

几个位置如图乙中的4、b、C、d斫示,重力加速度为g,根据图中情况可以判断，。点（选填“是”

或"不是''）小球P的平抛初始位置；小球P做平抛运动的初度大小为.

考点三利用传感器

典例1.（2025•辽宁省葫芦岛市-二模）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。点为抛出点，标记为〃=0,其他

点依次标记为〃=1、2、3、....相邻点的时间间隔均为4=（）.（）2s0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宜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〃个点到O的竖直距离左

B.测量第〃个点到。水平距离天

C.测量第〃个点到。的距离力

（2）若测出重力加速度g=9.80m/s2,描点连线画出>-炉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）。

跟踪训练1.（2025•湖南省邵阳市•三模）利用传感器和计算机可以方便地描出做平抛运动的物体的轨迹。

某实验小组利用其来探究平抛运动的特点，设计原理图如图甲所示，物体A从O点水平抛出做平抛运动，

它能够在竖直平面内向各个方向同时发射超声波脉冲和红外线脉冲。在它运动的平面内安放着超声-红外接

收装置B。B盒装有四、打两个超声-红外接收器（处于O点正下方），并与计算机相连。用、层各自测

出收到超声脉冲和红外脉冲的时间差，并由此算出它们各自与物体A的距离，进而确定物体A的位置，通

过计算机可以即时给出A的坐标。试回答下列问题：

0.20.40.60.8

u上KJ(m

+T十

-4+-

二

r工ur

uJ

工

—

+f+，

rr+r

工

rr十

rrr

u，LuJ

工

—

十

—

—

—+肃

rrrr

b++

r+Tr二

L

十

uJL十

I+

—

l—・

r十

二

r二rrr

HkFt

十

LLL十m

I

lI士

r工rrH

k

二K

十

L十LL+

I・II

二

二rH

rrr二

utk

十4

LJtLL十t

I

II—

y/m

图甲图乙

（1）为了使计算机描出的物体做平抛运动轨迹更加准确，物体A应挑选（）

A.体积大的木球B.体积小的钢球C.体积小的木球

（2）如图甲所示，某实验小组让物体A在图示位置同时发射超声波脉冲和红外线脉冲，以抛出点。为坐标

原点建立坐标系，若还测出了O点到与、层的距离，重力加速度未知，则由题中条件可以求出（）

A.物体A的初速度

B.物体A的位置坐标

C.物体A的运动时间

D.物体A此时的速度方向

（3）以物体A的初速度方向为工轴方向，竖直向下的方向为了地方向，在某次实验中计算机推出的平抛运

动的轨迹如图乙所示，数据的采集频率为25Hz。由图乙轨迹图线分析可知，物体A平抛的初速度大小为

m/s（结果俣留2位有效数字）；该实验测得当地的重力加速度偏小，可能的原因是

＞三阶突破训练＜

基础过关

1.（2025•湖南省郴州市•一模）如图所示，某组同学用图甲和图乙装置探究平抛运动的特点。图

（选填“甲”或“乙”）的实验为了说明平抛运动在竖直方向上做的是自由落体运动；图（选填“甲”

或“乙”）的实验为了说明平抛运动在水平方向上做的是匀速宜线运动。

2.（2025•北京市十一学校•三模）为了研究平抛运动的特点，老师做了如下演示实验：实验装置如图所

示，将小球A紧靠弹性金属片放在水平台的边缘，弹性金属片夹住小球B。现用小锤打击弹性金属片，使A

球水平抛出的同时B球被松开下落。关于该实验，下列说法中正确的是（）

*A

A.应保持两球的质量相等

B.应保持装置的高度不变进行多次实验

C.应改变装置的高度分别进行多次实验

D.这个实验的目的是为了说明A球在水平方向做匀速直线运动

能力提升

1.（2025•广东省揭阳市惠来县第•中学•三模）下列是《普通高中物理课程标准》中列出的必做实验的

部分内容，请完成下列填空:

（1）在“探究平抛运动的特点”实验中:

图1图2图3

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

（2）某实验小组在“用单摆测重力加速度”的实验中，测量小球的直径，某次读数为10.10mm,则所选用的

测量仪器与图1中（选填"A"、"B”或"C”）一致。

2.（2025•四川省乐山市•三模）频闪摄影是研究物体运动的常用实验手段，照相机每隔一定时间曝一次光，

在胶片上记录物体在曝光时刻的位置。如图1,是某实验小组探究平抛运动规律的实验装置，分别在该装置

正上方A处和右侧正前方8处各安装一个频闪相机，调整相机快门，设定相机曝光时间间隔为7。启动相

机，将小球从斜槽上某一位置自由释放，得到如图所示的频闪照片，P、。、R分别为小球运动轨迹上的三

个位

（1）通过对相机A的频闪照片测量发现，照片中小球相邻位置间距离几乎是等距的，并测量出

PQ=QR=L,则小球水平抛出的初速度%=一（用题中所给字母表示）；

（2）通过对相机B的频闪照片测量发现，照片中小球相邻两位置间的距离几乎是均匀增大的，

PQ=4，QR=W，则当地重力加速度g=_（用题中所给字母表示）；

（3）小球在Q点的速度方向与水平方向间夹角的正切值为（用题中所给字母表示）

3.（2025・四川省绵阳市•三模）在“探究平抛运动的特点”实验中：同学们进行了如下几组实验：

（1）如图甲所示，实验一：保持仪器离地高度不变，用小锤打击弹性金属片，改变打击弹片的力度，发现

A、B两球都同时落地。实验二：改变仪器离地高度、再用小锤打击弹性金属片，发现A、B两球仍然都同

A实验一说明：平抛运动水平初速度大小小影响空中运动时间

B.实验二说明：平抛运动水平初速度大小不影响空中运动时间

C.两个实验都说明：平抛运动沿水平方向的分运动是匀速直线运动

D.两个实验都说明：平抛运动沿竖直方向分运动与自由落体运动相同

（2）用如图乙所示的实验装置描绘平抛运动的轨迹，下列操作正确的是（）

A.安装装置时要使平抛轨道的抛射端处于水平位置

B.建立坐标系的原点位置要在小球中心离开轨道处

C.每次向下移动接球挡板的高度变化必须相等

D.在描绘某一平抛运动轨迹时，定位板的位置可以不同

（3）同学们用二维运动传感器得到比较精确的平抛运动轨迹，并在坐标纸上建立了如图丙所示的坐标系，

坐标纸的每小格边长为4,。、b、。是轨迹上的三个点，当地重力加速度为四。

①钢球离开轨道时速度%=（用/或g表示）。

②测得轨迹上多个点的坐标值（％,），），并在图丁所示的丁-/坐你系中描点连线，得到•条过坐标原点的直

线。这说明测得的轨迹________（选填“是”或“不是”）抛物线。测得图丁中直线斜率为3则々与％之

间的关系是。

4.（2025•新疆维吾尔自治区•二模）某实验小组做研究平抛运动的实验中，采用频闪照相装置记录了小球在

运动过程中的A、8、。、。四个位置.，如图所示。四个位置对应的坐标分别为A（15cm,5cm）、B（30cm,

20cm）、C（45cm,45cm）、D（60cm,80cm）,坐标原点为抛物点，频闪相机的闪光周期T=0.1s。

（1）由上述实验数据（填“能”或“不能”）判断出小球在水平方向上做匀速直线运动。

（2）下列关于实验操作的相关说法正确的是__________（填字母）。

A.必须采用光滑的斜槽轨道

B.必须保证斜槽轨道末端水平

C.实验用小球应选择密度较大的材料

（3）根据上述实验数据，可计算得小球在B点的速度大小为m/So（结果保留两位有效数字）

真题感知

1.（2023年北京卷第17题）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球水平方向做匀速宜线运动。

图2

图1

（3）某同学使小球从高度为0.8m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。

（4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意

两个相互垂直的方向作为x轴和，，轴正方向，建立直角坐标系xQy,并测量出另外两个位置的坐标值（为，匕）、

（工,/），如图3所示。根据平撤运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与），轴间夹角

的正切值为o

O!

必---O

y2-------------o

O

O

»图3

2.（2023年6月浙江卷第16题I（1））实验题

[.（1）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.普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.±卜调节挡板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V，各点迹坐标值分

别为乂、％、力、测得钢球直径为d，则钢球平抛初速度％为

/d、c.(3x--|)..d、

A.(X+—)D.(4x--)

3.（2024年河北卷第12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

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m/s（当地重力加速度g为9.8m/s2,保留2

位有效数字）。

第13讲实验探究平抛运动的特点

目录

考情探究...

知识梳理.............................................................

探究核心考点.........................................................

考点、一频闪法..............................................................................

考点、二描述法..............................................................................

考点三利用传感基.........................................................................

三阶突破训练.........................................................

基础过关....................................................................................

能力提升....................................................................................

真题感知....................................................................................

＞考情探究＜

一、5年真题考点分布

5年考情

考题示例考点分析关联考点

2021年全国甲卷，第9题

运动的合成与分解

2022年浙江6月卷，第11题频闪法探究平抛规律

匀变速直线运动的规律

2023年北京卷，第17题

2022年浙江1月卷，第17题

运动的合成与分解

2022年福建卷，第11题描迹法探究平抛规律

匀变速直线运动的规律

2023年浙江6月卷，第161(1)

题

2024年河北卷，第12题

二、命题规律及备考策略

【命题规律】本节内容是新高考卷的常考内容。

【备考策略】1.理解、掌握频闪法探究平抛运动的实验原理、器材、步骤、数据处理、误差分析。

2.理解、掌握描迹法探究平抛运动的实验原理、器材、步骤、数据处理、误差分析。

3.具备数形结合的思想意识。

【命题预测】本实验是新高考卷的常考实验，难度不大。

＞知识梳理4

一、描迹法探究平抛运动的特点

1.实验思路

用描迹法逐点画出小钢球做平抛运动的轨迹，判断轨迹是否为抛物线,并求出小钢球的初速度.

2.实验器材

末端水平的斜槽、背板、挡板、复写纸、白纸、钢球、刻度尺、铅垂线、三角板、铅笔等.

3.实验过程

(I)安装、调整背板：将白纸放在复写纸下面，然后固定在装置背板上，并用铅垂线检查背板是否竖直.

(2)安装、调整斜槽：将固定有斜槽的木板放在实验桌上，用平衡法检查斜槽末端是否水平，乜就是将小球

放在斜槽末端直轨道上，小球若能静止在直轨道上的任意位置，则表明斜槽末端已调水平，如图.

(3)描绘运动轨迹：让小球在斜槽的某一固定位置由静止滚下,并从斜槽末端飞出开始做平抛运动，小球落

到倾斜的挡板上，会挤压复写纸，在白纸上留下印迹.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.

(4)确定坐标原点及坐标轴：选定斜槽末端处小球球心在白纸上的投影的点为坐标原点O,从坐标原点O画

出竖直向下的y轴和水平向右的x轴.

4.数据处理

(I)判断平抛运动的轨迹是不是抛物线

(2)计算平抛物体的初速度

5.注意事项

(I)固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水壬，以保证小球的初速度水平，否则小球的运动就不是平抛运动

了.

(2)小球每次从槽中的同一位置由静止释放，这样可以确保每次小球抛需时的速度相等.

(3)坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在槽II时,球的球心在背板上的水平投影点.

二、频闪法探究平抛运动的特点

三、探索创新实验一常见的创新实验类型

斜槽\

导轨'局/光电门传感器

2a©小球

Sb

实验器材创新

H--X-M

利用喷水法、频闪照相法、月y传感器和计算机都可以描绘物体做平抛

运动的轨迹

Q

A

Dn

实验过程创新

—-c

X

间隔木月等距离/当挡板

数据处理创新用图伤攵法进行数据处埋

＞探究核心考点＜

考点一频闪法

典例1.(2025•甘肃省兰州市-一模)如图所示是某同学在用频闪照相的方法“探究平抛运动的特点”时

所拍的照片，以照片中小球的第•个位置为坐标原点，沿水平与竖直方向建立平面直角坐标系。假设频闪

照相的周期为。重:力加速度g取10m八2,根据图片中的信息完成下列问题。

（1）照片中小球的第一个位置________（选填“是”或“不是”）小球的抛出点。

（2）频闪照相的周期7为s0

（3）小球平抛运动的初速度为m/So

【答案】（1）是（2）0.1

（3）2.5

【解析】

【小问1详解】

根据平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，故其竖直方向上连续相等时间内的位移之比应为

照片中小球在竖直方向的位移之比恰好为1:3:5:…，故小球的第一个位置是小球抛出时的位置;

【小问2详解】

根据自由落体运动规律=

结合小球抛出的位置图像，解得7=

【小问3详解】

由图可知，小球在水平方向的位移为X=25cm=0.25m

0.25

所以小球抛出时的初速度%=7m/s=2.5m/s

"6T

典例2.（2025•安徽省江南十校•一模）小明同学预习“实验：探究平抛运动的特点”这一内容时，在家

里就地取材设计了实验。如图（1）所示，在高度为80.0cm的水平桌面上用长木板做成一个斜面，使小球

从斜面上某一位置滚下，滚过桌边后小球做平抛运动。当地重力加速度为9.8m/s2。

5.1cm

A.实验时应保持桌面水平

B.应使用体积小、质量大的小球

C.必须保证长木板与桌面的材料用同

（2）为了记录小球的落点痕迹，小明依次将白纸和复写纸固定在竖直墙上，再把桌子搬到墙壁附近。从斜

面上某处无初速度释放小球，使其飞离桌面时的速度与墙壁垂直，小球与墙壁碰撞后在白纸上留下落点痕

迹。改变桌子与墙壁的距离（每次沿垂直于墙壁方向移动10.0cm）,重复实验，白纸上将留下一系列落点

痕迹，挑选有4个连续落点痕迹的白纸，如图（2）所示。根据测量的数据，可得小球离开桌面时的速度大

小为m/s,打到8点时的速度大小为m/s.（结果均保留1位小数）

【答案】（1）AB（2）①.1.0②.1.4

【解析】

【小问1详解】

A.为保证小球做平抛运动，初速度沿水平方向，则应保持桌面水平，故A正确；

B.为减小阻力对小球的影响，应使用体积小、质量大的小球，故B正确；

C.实验中不需要保证长木板与桌面的材料相同，故C错误。

故选AB。

小问2详解】

⑴由触直方向上是自由落体运动，根据＞此一）几=gT?

解得点迹间的时间间隔为r=y^-y'AB=/（i4.9-5.i）xio-s=（）ls

\gV9.8

r（）1

则小球离开桌面的速度大小％=7=d[m/s=l.（）rn/s

[2]打到B点时的竖直方向速度分量大小为v=^=+149）m/s=1.0m/s

'2T2x0.1

则打到B点时的速度大小为vB=限+u；=V2m/s才1.4m/s

跟踪训练1.（2025-黑龙江省哈尔滨市第九中学•二模）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。点为抛出点，标记

为〃=0,其他点依次标记为〃=1、2、3、...。相邻点的时间间隔均为△，=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8=（用所选物

理量符号和题中所给物理量符号表示）。

A.测量第〃个点到。的竖直距离左

B.测量第n个点到。的水平距离人

C测量第〃个点到。的距阳s“

（2）若测出重力加速度g=9.80m/s2,描点连线画出y-f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）。

2v

【答案】（1）①.A②./人\2

（2）0.70

【解析】

【小问1详解】

口］根据平抛运动的规律，在竖直方向是做自由落体运动，所以需要测量第八个点到。的竖直距离先。

故选Ao

［2］在竖直方向，根据”

解得

【小问2详解】

由图3可知，y-V图线为过原点的一条直线，则有）,二履2

其中女为定值，说明平抛运动的轨迹为抛物线。

根据平抛运动的规律，在水平方向有工=卬

在竖直方向有y二：g/

联立可得》

由图3可得4=磐=°5"°m-'=10m-'

“0.05-0

可得%=线m/s=0.70m/s

跟踪训练2.（2025•贵州省毕节市•三模）某学习小组设计了一个探究平抛运动特点的实验装置，在平抛

点。的正前方放一粘有米尺的竖直毛玻璃。将小球从。点正对毛玻璃水平抛出，用光源照射小球，毛玻璃

上会出现小球的投影。在毛玻璃正右边，用频闪相机记录小球在毛玻璃上影子的位置..如图甲，在。点左

侧用与初速度平行的光照射，得到如图乙的照片；如图丙，将一个点光源放在O点照射，重新实验，得到

如图丁的照片。已知频闪相机的闪光周期为0.04s,。点到玻璃的距离d=2.0m,两次实验小球抛出时的初

速度相等。根据上述实验完成下列问题：

平一