2026高考物理训练-实验5 探究平抛运动的特点（原卷版）

高考实验解读与针对性训练

实验5探究平抛运动的特点

【实验解读】

一、教材实验解读

原理装置图实验操作注意事项

1.按实验原理图甲安装实

tl

验装置，使斜槽末端水平。

2.以斜槽水平部分端口上

小球球心位置为坐标原点

甲1.水平：斜槽末端的切线

O,过。点画出竖直的y

cabc要水平。

轴和水平的上轴。

2.竖直：木板必须处在竖

3.使小球从斜槽上同一位

直平面内。

置由静止滚下，把笔尖放

乙3.原点：坐标原点为小球

在小球可能经过的位置上,

使小球做平抛运动，利用在槽口时，球心在木板上

如果小球运动中碰到笔尖,

描点法描绘出小球的运动的投影点。

用铅笔在该位置标记为一

轨迹，以抛出点为坐标原4.同一位置：小球每次都

点。用同样的方法，在小

点，建立坐标系，测出轨从槽中的同一位置由静止

球运动轨迹上描下若二点。

迹曲线上某一点的坐标工释放。

4.将白纸从木板上取下，

和y,由公式x=%£和y=

从。点开始连接画出的若

融得。。=强

干点描绘出一条平滑的曲

线，如实验原理图乙所示。

1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线

若平抛运动的轨迹是抛物线，则当以抛出点为坐标原点建立直角坐

数据处理标系后，轨迹上各点的坐标具有的关系，且同一轨迹上。是

一个特定的值。

用刻度尺测量几个点的小歹坐标，分别代入y=a/中求出常数〃，

看计算得到的。值在误差范围内是否为一常数。

2.计算平效运动的初速度

（1）平抛轨迹完整（即含有抛出点）

在轨迹上任取一点，测出该点离原点的水平位移x及竖直位移外

根据工=卬，y=—靖，就可求出初返度。o=x1省~。

2J2y

（2）平抛轨迹残缺（即无抛出点）

如图所示，在轨迹上任取三点4、B、。，使/、B间及B、。间的

水平距离相等，由平抛运动的规律可知，力、8间与8、C间所用时

间相等，设为八则A〃=//8C—加8=g/

hBC~hAH「、士鹏4g

所以，=-------，贝！J初速度。0=—=1-------°

、gt、hRC~h.4B

二、拓展创新实验

【高考启示】

高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，是在教材实验的基础上创设新情景。

因此，耍在夯实教材实验的基础上注意迁移和创新能力的培养，善于用教材中实

验的原理、力法和技巧处理新问题。

实验拓展实验操作实验结论

调整竖直板的位置，使竖直板每次向由平抛运动的规律得x=07\

右平移相同的距离记录小球在竖

一案X,（力一力）一（力―%）=g产，则

直板上的落点A、8、C,测量4、B、

v0=x-1——色---

、力+九一

C三点到。的距离力、力、力2y2

调整木板的高度，取钢球的落点a、

竖直方向（心一方2）—Ch2~hi）—

、且使分别记录钢

bc,ab=bc=L,gT2,水平方向/_=vor,则

球落在a、b、c点时木板到桌面的高

v0=L1-------------

yhj+hj_2h2

J艾hI、力2、力3

在任一段相同时间内两物体竖直方向

」.」---下落的位移是相等的，说明平抛运动的

>____A___每隔一定时间对同一物体进行一次

oo

竖直分运动是自由落体运动；对8物

oo照相，并将其位置呈现在同一张底片

~9---------------体，任意两个相邻的点间水平距离相等,

A・上

说明水平方向的分运动是匀速直线运

动

【高考典例】

【典例1】.（2023・6月浙江选考,16）在“探究平抛运动的特点”实验中

①用图2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3装置进行实验，下列说法正确的是o

A.斜槽轨道历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

图4

③用图4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。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、40以点迹0为坐标原点，竖直向下建立坐标轴外各点迹坐标值

分别为为、力、心、启。测得钢球直径为"，则钢球平抛初速度劭为o

【典例2】（2023•北京卷，16）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5所示的实验中，力球沿水平方向抛出，同时8球自由落下，借助频闪仪

拍摄上述运动过程。图6为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意

时刻力、8两球的竖直高度相同，可判断4球竖直方向做运动；根

据，可判断/球水平方向做匀速直线运动。

图5

（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y轴正方向，建立直角

坐标系X。，，并测量出另外两个位置的坐标值（X],乃）、。2，"），如图7所示。

根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴词夹

角的正切值为。

X.

2

0?■/-X

6：

--o

%6

图7

【针对性训练】

1.（湘豫名校联考2025学年高三春季学期第二次模拟考试）某物理兴趣小组的同学想探究

自来水管水的流量，以便改进如何节约水资源，小组同学先用游标卡尺测量水管的内径如图

甲，然后打开水龙头（水龙头处管口水平），测水在空中的运动轨迹如图乙，然后将轨迹简

化为一条平滑曲线，小组同学以轨迹上的某点。为坐标原点建立如图丙所示的坐标系，重

力加速度g=10m/s2,取0=1.41。

（1）用游标卡尺测量水管的直径，示数如图甲所示，则水管的直径公m门。

（2）4点的速度大小为（保留3位有效数字）。

（3）自来水水管的流量i流量为每秒流过的水的体积）为（保留3位有效数

字）。

2.（河西区2024-2025学年度第二学期高三年级总复习质最调查（二））用如图甲所示装置

研究平抛运动。

硬板白纸

甲

（1）关于该实验，下列说法中哪些是正确的？（填写正确答案标号）

A.实验中应保持硬板竖直

B.建立坐标轴时应以槽口的端点作为坐标原点

C.用实心铁球完成实验比用空心木球完成实验效果好

D.绘制平抛运动轨迹时应该用直线连接小球经过的所有位置

（2）某位同学通过实验得到了平抛小球的运动轨迹。为了进一步探究平抛运动的特点，他

建立了以抛出点。为原点的X0V坐标系，并在轨迹上取一些点，测量这些点的水平坐标x和

竖直坐标V。若坐标x、N满足关系，就能够说明小球的运动轨迹为抛物线。

（填写正确答案标号）

A.yocyfxB.V0cxC.yccx2D.j?ccx3

<3）另一位同学在进行这个实验时，忘记了记录平抛的抛出点，并得到如图乙所示的平抛

小球运动轨迹，则图中的21___________-o（填写"<〃或"=〃）

及3

乙

3.（2025年4月东北三省部分高中联盟第二次模拟联合调研）某小组研究平抛运动的实验

装置示意如图。小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放，并从斜槽末端水平飞出。改变

水平板的高度，就改变了小球在板上落也的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。某同学设

想小球先后三次做平抛，将水平板依次放在如图1、2、3的位置，且1与2的间距等于2

与3的间距。若三次实验中，小球从跑出点到落点的水平位移依次是X】，X2，X3,机械能

A.x2-x}=x3-x2,AE1=AE2=AE3

D.x2—>x3-x2,A£1—Af2—&E3

C.x2-x]>x3-x21A£]<A£*2<

D.x2-Xj<x3-x2,AEj<AE,<AE3

（2）做完上述试验后，该小组发现可利用平抛运动规律测量某桶装水电动抽水器（如图甲）

的流量Q（单位时间流出水的体积）。

甲乙

如图乙，为了方便测量，取下不锈钢出水管，用游标卡尺测量其外径D,读数为

（3）测完外径后，转动出水管至出水口水平，接通电源，待水流稳定后，用米尺测出管口

到落点的高度差。=44.10cm和管口到落点的水平距离L=30.00cm,已知重力加速度，

g=9.8m/s2,则水流速度？=m/s（保留两位有效数字）。

（4）已知出水管管壁的厚度为或该抽水器的流量Q的表达式为（用物理量。、

d、v表示）。若根据测得的流量算出装满一杯水需要的时间总是比实际需要的时间短，可能

的原因是（写出一种即可）。

4.（2025年4月山西、陕西、宁夏、青海四省区普通高中新高考高三质量检测）某实验小

组用如图所示的简易模型来研究运动的独立性原理。将个球从桌边水平向右抛出，小球下落

的过程中，有水平向左的恒定风力作用在小球上，重力加速度大小为g,多次做实验来分析

小球的运动规律。问答下列问题：

（1）小球落地时的速度方向竖直向下，小球的落地点在抛出点的正下方。

（均填“可能〃或"不可能”）

（2）若小球的竖直分位移大小为从水平向右的位移大小为x,初速度大小为州.则风力

是重力的倍。

5.（2022•浙江1月选考应“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球

心位置为坐标原点。，建立水平与竖直坐标轴。让小球从斜槽上离水平桌面高为

A处静止释放，使其水平抛出，通过多次描点可绘出小球做平抛运动时球心的轨

迹，如图1所示。在枕迹上取一点力，读取其包标（Xo，yG）o

⑴下列说法正确的是（单选）。

A.实验所用斜槽应尽量光滑

B.画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接远来

C.求平抛运动初速度时应读取轨迹上离原点较远的点的数据

（2）根据题目所给信息，小球做平抛运动的初速度大小为=（单选）。

A.J2ghB.J2期）

g

C.x

02h

(3)在本实验中要求小球多次从斜槽上同一位置由静止释放的理由是

6.(2021•全国乙卷，22］某同学利用图2⑶所示装置研究平抛运动的规律。实脸时

该同学使用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔0.05s发

出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图(b)所示(图中未包括小球刚离开轨道的

影像)。图中的背景是放在竖直平面内的带有方格的纸板，纸板与小球轨迹所在

平面平行，其上每个方格的边长为5cm。该同学在实验中测得的小球影像的高

度差已经在图(b)中标出。

6.1cm

8.6cm

珊

III

11.0cm

I

IIII]13.4cm

・・・・・・・・・・・

・••・•・■■■■■■••■・•・・■・■■・■•・■■・•■•

・・••••・・•・・・・・■■■・•••・

・•••••••••・・・••・・・••••

图⑹图

2

完成下列填空：(结果均保留2位有效数字)

(1)小球运动到图(b)中位置力时，其速度的水平分量大小为m/s,竖直分

量大小为m/s；

(2)根据图(b)中数据可得，当地重力加速度的大小为m/s2o

7.(2025•福建福州一模)某同学设计了一个研究平抛运动的实验。实验装置示意图

如图(a)所示，A板是一块水平放置的木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插

槽［图⑶中/W、尸，/、…］，槽间距均为把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B

上。实验时依次将B板插入A板的阪MV、PF'、P2P2‘、…插槽中，每次让小球

从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后，乃B板插入后一槽中。

(1)对于实验的操作要求，下列说法正确的是0

A.斜槽轨道必须光滑

B.将小球放置在槽的末端，小球要能够静止

C.B板无须竖直放置

(2)该同学因操作失误直接将B板从A板的某一插槽插入开始实验，并逐一往后

面的插槽移动直至完成实验，得到实验结果如图(b)所示，并且在打第3个点即d

点时点迹很不清晰，该同学依然使用这一实验结果完成了实验。他测量出图(b)

中儿的距离为的距离为”，则小球平抛初速度的计算式为为=(用

d、外、及、g表示)。

8.(2025・四川遂宁模拟)图甲是利用DIS位移传感器研究平抛运动规律的实验装置

佟I,接收器(即位移传感器)通过接收做平抛运动的发射器发射超声波信号(发射器

按固定时间间隔△/发射信号)，采集发射器的位置信息，通过计算机处理实验数