《2023届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练》专题26 探究平抛运动的特点（原卷版）

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2023 届高三物理一轮复习多维度导学与分层专练

专题 26 探究平抛运动的特点

导练目标导练内容

目标 1教材经典实验方案的原理、步骤和数据处理

目标 2新高考的改进创新实验

【知识导学与典例导练】

一、教材经典实验方案的原理、步骤和数据处理

1.实验目的：

（1）学会用实验的方法探究平抛运动的特点；

（2）通过数据分析描绘平抛运动的轨迹。

2.实验思路：由于物体是沿水平方向抛出的,在运动过程中只受重力作用。因此平抛运动可能是水平方向

和竖直方向分运动的合成。那么只要研究出这两个分运动的特点,平抛运动的规律就清楚了。

3.进行实验：

（1）实验器材：小钢球、斜槽轨道、木板及竖直固定支架、坐标纸、图钉、重锤、铅笔、三角板、刻度

尺等。

（2）实验步骤：

实验装置如图所示。斜槽

末端水平。钢球在斜槽中从某一高度滚下,从末端飞出后做平抛运动。在装

置中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板

,钢球飞出后,落到挡板上。实验前,先将一张白纸和复写纸

固定在装置的背板上。钢球落到倾斜的挡板上后,就会挤压复写纸,在白纸上留下印迹。上下调节挡板

,通

过多次实验,在白纸上记录钢球所经过的多个位置。最后,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。

（3）注意事项：

①应保持斜槽末端的切线水平,钉有坐标纸的木板竖直,并使小钢球运动时靠近坐标纸但不接触。

②小钢球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下,在斜槽上释放小钢球的高度应适当,使小钢球以合适

的水平初速度抛出,其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布,从而减小测量误差。

③坐标原点(小钢球做平抛运动的起点)不是槽口的端点,应是小钢球在槽口时球心在坐标纸上的水平投影

点。

【例 1】在“研究平抛运动”实验中，

（1）如图 1所示，当小球飞出后，与横挡条相撞（图 2为小球与挡条挤压复写纸的侧面图），通过挤压，

复写纸会在白纸上留下一个痕迹，在描绘平抛运动轨迹时，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________

___；

A．球的底端

B．球心

C．球的上端

（2）在此实验中，下列说法错误的是___________；

A．斜槽轨道必须光滑

B．记录的点应适当多一些

C．用平滑曲线把所有的点连接起来

D．y轴的方向根据重垂线来确定

（3）同学通过正确的实验步骤及操作，在坐标纸上描出了小球水平抛出后的运动轨迹。部分运动轨迹如

图3所示。图中水平方向与竖直方向每小格的长度均为L，P1、P2和P3是轨迹图线上的 3个点，P1和

P2、P2和P3之间的水平距离相等。重力加速度为 g。可求出小球从 P1运动到 P2所用的时间为___________，

小球抛出时的水平速度为___________。

二、新高考的改进创新实验

1.频闪照相法

【例 2】利用频闪仪给运动物体拍照是研究物体做变速运动常用的实验手段。在暗室中，照相机的快门处

于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在

几个闪光时刻的位置。某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动的规律。他们分别在该装置正上方 A处

和右侧正前方 B处安装了频闪仪并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙所示，O为抛出点，P为运动轨迹

上某点。根据平抛运动规律分析下列问题（g取10m/s2）。

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