浙江2024年高考物理二轮复习：实验：研究平抛运动试题（含解析）

试验：探讨平抛运动

回顾知识要点

1.试验原理

使小球做平抛运动，利用描迹法描绘小球的运动轨迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标X

和y,由公式：y=1<g-t2,可得匹=口^,

2.试验器材（以斜槽法为例）

斜槽（带小球）、木板及竖直固定支架、白纸、图钉、重垂线、三角板、铅笔、刻度尺.

（1）将带有斜槽轨道和方木板的竖直固定支架固定在试验桌上,轨道末端切线水平。

（2）用图钉将坐标纸固定于竖直木板的左上角，把木板调整到竖直位置，使板面与小球的运动轨迹所在

平面平行且靠近，把小球放在槽口处，用铅笔登记小球在槽口（轨道末端）时球心在木板上的投影点0,0点

即为坐标原点，用重垂线画出过坐标原点的竖直线，作为y轴，画出水平方向的x轴。

（3）将小球从斜槽上某一位置由静止滑下，小球从轨道末端射出，先用眼睛粗略确定做平抛运动的小球

在某一x值处的y值,然后让小球由同一位置自由滚下，在粗略确定的位置旁边用铅笔较精确地描出小球通

过的位置，并在坐标纸上登记该点。用同样的方法确定轨迹上其他各点的位置。（不同的器材方法有所不

同）

（4）取下坐标纸，将坐标纸上登记的一系列点,用平滑曲线连起来,即得到小球平抛运动轨迹。

（5）从曲线上选取六个不同点,测出它们的坐标值。

（6）依据坐标,结合公式x=vot和y=-gt2求出小球平抛运动的初速度,并计算其平均值。

2

要点匕记于心

1.试验留意事项

（1）固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，保证小球的初速度水平.

(2)固定木板时，木板必需处在竖直平面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，固定时要用重垂

线检查坐标纸竖线是否竖直.

(3)小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放，为此，可在斜槽上某一位置固定一个挡板.

(4)要在斜槽上适当高度释放小球，使它以适当的水平初速度抛出，其轨迹由木板左上角到达右下

角，这样可以减小测量误差.

(5)坐标原点不是槽口的端点，应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.

(6)计算小球的初速度时，应选距抛出点稍远一些的点为宜.以便于测量和计算.

6.在做探讨平抛运动的试验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。

(1)为了能较精确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：

A.通过调整使斜槽的末端保持水平

B.每次释放小球的位置必需不同

C.每次必需由静止释放小球

D.小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

E.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

F.斜槽必需光滑

(2)某同学采纳频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长

为10cm,则由图可求得拍摄时每s曝光一次，该小球平抛运动的初速度为m/s,该小球

2

运动到图中位置2时速度大小为m/s,(g取10m/s)o

【答案】(1)ACD(2)0.Is2m/s2.5m/s

【解析】为了使小球做平抛运动，斜槽的末端需水平.故A正确.为了使小球平抛运动的初速度相等，每

次从同一位置由静止释放小球，与斜面是否光滑无关，故B错误，CF正确.小球运动时不应与木板上的白

纸（或方格纸,相接触.故D正确.将球的位置记录在斑上后，取下冢，用手肩曲线电接.故E错误.拉

Ah•flT,AAt・，・fOc/Yy

选AC。（2）在竖直方向上有：9，耳中，代入得：T=O3S,水平方向匀速运出有：

…",H中"…吗t=T3”,代入解得：根据多变ill缝动中，时间中点&涵时速

*r；*A*J-WS

度等于该过程的平均速度，则位置2鬟直方向的速度为,则位苴2的速度

v厂J*噎・25m/$

7.如图所示，在“探究平抛运动的运动规律”的试验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，试验简要步骤

如下:

A.让小球多次从释放，在一张印有小方格的纸上登记小球经过的一系列位置，如图3中a、b、

c、d所示.

B.按图安装好器材，留意斜槽末端切线水平，登记平抛初位置。点和过。点的竖直线.

C.取下白纸，以。为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹.

（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上.

（2）上述试验步骤的合理依次是.

（3）已知图中小方格的边长/=1.25cm,则小球平抛的初速度为的=（用£、g表示），其值

2

是.（取1g=9.8m/s）

（4）6点的速度%=.（用/、g表示）

【答案】（1）同一位置静止；（2）BAC;（3）2荷;0.7m/s;（4）|•，瓦;

【解析】（1）因为要得到相同的初速度，应使得小球从同一点由静止释放；

（2）遵循向安装后试验的规律，则正确的步骤应当是：BAC

（3）已知图中小方格的边长XL25o,

,r.E

,卜球竖食方向做自由落体运动，根据"一g",可用："

则小殍平抛的初速度为“‘

可解得："“、而

心数据可得：少〃

3L

（4）物体在b点时竖直方向的速度“2T

n---i5L

所以1点的速度为'2y

8.图是探讨平抛运动的试验装置示意图，桌面上的小球经压缩状态的弹簧弹开后，飞出桌面做平抛运动。

撞到带有白纸和复写纸的竖直长木板上，并留下痕迹A。重复试验，木板依次后退水平距离相同，都为x,

小球撞在木板上，留下痕迹B、C,测量A、B、C点到同一点0的距离y1、y2>y3,其中。点与小球抛出时圆

心位置等高

（1）关于此试验，以下说法正确的是

A.重复试验时，必需将弹簧压缩到同一位置，再释放小球

B.桌面必需保证严格水平

C.桌面必需尽量光滑，多次重复试验

D.肯定会有yi：y2：y3=l:4:9

（2）利用题目中所给数据，可得到平抛运动的初速度为的=（已知当地重力加速度为g）

g

»1+丫3-2丫2

【答案】（I）AB（2）

【解析】（1）重复实验时，必须将强蕾压缩到同一位同，再作放小球，以保证每;筹蝴的初速度都相同，

选项A正确；皇面必须保证严格水平，以傀证小理做平抛运动，选项B正确；靠面光滑与否与交验精度无

关，只要弹出时速度相碰n可，选项c错误，由于竖直秋的初始位移与抛出点的距离不一定也是x,则

O,A、B、C四点的时间间隔不一定相同，则不一定会有"式：髀=17：9,选项D诸误J故选AB

一一=«J—7T-

（2）由平抛运动的效律可知：EM<5：->>：）-（y：-y；）=gt;）解得、n

9.在“探讨平抛运动”试验中：

（1）下列做法正确的是（填序号）

A.通过凋节使斜槽的末端保持水平

B.每次释放小球的位置可以不同

C.每次必需由静止释放小球

D.斜槽必需是光滑的

E.用折线将记录的小钢球运动点迹连接起来，就得到小钢球运动的轨迹

（2）如图建立坐标系，测出A、B、C三个点的坐标，则小钢球运动的初速度m/s.（g=10m/s2）

【答案】（1）AC（2）1.5

【解析】（1）为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必需水平，故A正确；而为了让小球每次做同样的平抛

运动，小球每次应从同一位置由静止滚下，故B错误，C正确；小球在运动中摩擦力每次都相同，到达斜槽

底端的速度都相同即可，故不需光滑，故D错误；为了得出更符合实际的轨迹，应尽量多的描出点，用光

滑的曲线连接起来，故E错误；故选AC；

（2）因两段对应的水平距离相等，故两段运动的时间相等，而竖直位移分别为：10cm和20cm；故在竖直

年j5j

I■I---■-sw0Is

方向由二gt?可得、g\I。

x015

v**mb-I5ms

水平速度<0」

10.在做“探讨平抛运动”的试验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹

并计算初速度.

(1)为了能较精确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线

上：()

A.通过调整使斜槽的末端保持水平

B.应当利用天平测出小球的质量

C.每次释放小球应当给小球初速度

D.每次释放小球的位置必需相同

E.应当用秒表测出小球运动的时间

F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用一条折线将全部点连起来

(2)如图所示，为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分.图中背影方格的边长均为5cm,假如取g=10m/s2,

那么：

闪光周期是s；频率是Hz；

小球平抛的初速度大小是m/s；

小球从抛出点运动到B点所需的时间为—s：

小球做平抛运动的抛出点到A点的竖直距离为—cm.

【答案】(1)AD;(2)0.1;10;(3)1.5;(4)0.2;(5)5;

【解析】(1)A通过调节使斜槽束弗保持水平，是为了保证小理做平抛运动，故事正褊；

B该实验不需要,则量小球的后量，故5港误J

CD为了保证小建的初速度相善，里次从斜槽的同一位置由静止海放小球，故C错误，D正确J

E小球的运婀间可以逋过竖直位移计亶出，不需要秒表测量，故E错误；

F.将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，平滑的曲线把各点连接起来，将偏离较远的点要大胆

舍去，故尸错误；故选AD。

210Hz

(2〉力在竖且方向上，根据A，y21•ggT得7g，则闪光演华

“W”I.5E/$

e平触运动的初速度

粗、.▲"八•

yL?W$«B•一•0.21

fB点的竖直分速度，拗出点到B点的时间9

t^02-0.1f0.1s4y-Qt2•-»1()»001m•5cm

£抛出点到A息的时间A，抛出点到A点的竖直位移

A.每次释放小球的位置必需相同

B.每次必需从静止起先释放小球

C.记录小球位置用的凹槽必需每次严格地等距下降

D.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

(2)试验时已测出小球半径为r,则记录小球做平抛运动的坐标原点位置应是o

A.斜槽末端。点

B.斜槽末端。点正上方r处

C.斜槽末端。点正前方r处

D.斜槽末端。点正上方r处在木板上的投影点

【答案】(1)AB(2)D

【解析】(1)AB、因为要画同一运动的轨迹，必需每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获

得相同的初速度，故A、B正确；C、因平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，在相同时间里，位移越来

越大，因此木条(或凹槽)下降的距离不应是等距的，故C错误；D、将球经过不同高度的位置记录在纸上

后，取下纸，平滑的曲线把各点连接起来，故D错误；故选AB；

(2)小球对应的球心位置为平抛运动的坐标原点位置，即在槽口0点上方r处，即为球心在竖直平板上

的水平投影点，故D正确，A、B、C错误;

故选D。

12.在做探讨平抛运动的试验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。

(1)为了能较精确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:

(a)通过调整使斜槽的末端保持水平(b)每次释放小球的位置必需不同

(c)每次必需由静止释放小球

(d)记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必需严格地等距离下降

(e)小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触

(f)将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

(2)若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为£,小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、

b、c,d所示，则小球从平抛的初速度大小为v0=(用L、g表示)

【答案】(1)ace；(2)2/gl

【解析】(I)为使小殍品次以相同的水平速度离开斜橹，让小呼做平抛运动，小球必须沿水平方向从斜槽

上飞出，为使小球抛出时的速度相％每次应从斜槽的同T立翼由静止释放小建，故(a)(c)正叫记录

小琢位遇用的木条(或凹槽)每次没必要必须严格地等距离下修，(d)错误；为漏小实/误差，，］时在运

动过程中，不能与方格纸相拉，故(e)正厮将球的位18记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑曲线，＜0

错误，故选a、c、e;

(2)由图示方格纸可知，Xab=Xbe=2L,由于小球在水平方向作匀速直线运动，由X=vot可知，小球从a到b

的运动时间与从b到c的运动时间相等；yab=L,y.=2L,小球在竖直方向上做自由落体运动，由匀变速运动

%2L

2M

22

的特点可知：ybC-yab=gt,即gt=L,则t=dg,小球的初速度g

2.(1)探讨平抛运动，下面哪些做法可以减小试验误差

A.运用密度大、体积小的钢球

B.试验时，让小球每次都从同一高度由静止起先滚下

C.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦

D.使斜槽末端的切线保持水平

（2）某同学设计了如图的试验：将两个倾斜滑道固定在同一竖直平面内，最下端水平，滑道2与光滑水平

板吻接.把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止起先同时释放，则他将视察到的现象是

,这说明.

（3）如图所示为一小球做平抛运动的单光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为20cm,假如取

g=10m/s2,那么:

①照相机的闪光频率是Hz；

②小球运动中水平分速度的大小是m/s；

③小球经过B点时的速度大小是m/s.

【答案】（1）ABD；（2）球1落到光滑水平板上并击中球2；平抛运动在水平方向上是匀速直线运

动；（3）5Hz；3m/s；5m/s

【解析】A项：使用密度大、体枳小的银附可以及小曲平抛运耐的空气泡力，故A正确：

B项：为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一位置无初速度会放，故B正确；

c项：该实缝要求小建每;理出的初速度要相同而且水平，因此要求小球从同一位18静止行放，至于钢垮与

料槽间的摩联有影响，故C错误；

D项:实蛉中必须侪证小洋做平抛运动，而平抛运动要未有水平初速度且只受互力作用，所以斜懵轨道必须

要水平，故D正确。

（2）两钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，球1离开斜面后做匀速直线运动，球2做平抛运动，水

平方向速度相同，视察到的现象是球1落到光滑水平板上并击中球2,说明平抛运动在水平方向上是匀速直

线运动；

(3)在竖直方向上由△x=aF可以求得闪光周期为:

所以频率为:

故小球初速度为:

T0.2

小球在B点竖直方向的速度为02

所以小球在B点的速度为'一\°

3.在做“探讨平抛运动”的试验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，试

验装置如图甲所示.

(1)试验时将固定有斜槽的木板放在试验桌上，试验前要检查木板是否水平，请简述你的检查方法

(2)关于这个试验，以下说法中正确的是.

A.小球释放的初始位置越高越好

B.每次小球要从同一高度由静止释放

C.试验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直

D.小球的平抛运动要靠近木板但不接触

(3)在做“探讨平抛运动”的试验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定状况与斜槽末

端的关系正确的是

（4）某同学在描绘平抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示.在曲线上取/、6、C三个点，测量

得到尔B、C三点间竖直距离%=10.20cm,4=20.20cm,力、B、C三点间水平距离XI=H=X=12.40cm,

g取lOm/s*则物体平抛运动的初速度的的计算式为（用字母方、玲、x、g表示），代入数据

得其大小为m/s.

【答案】（1）将小球放在水平木板的随意位置，小球静止不动，则木板水平（2）BCD（3）C（4）

41.24

【解析】（1）前否使小建做平抛运动，关键是使斜增末端切线水平，判断是否水平可以采用：将小球放在

槽的末埔看小球靛否骸止•

<2）A：小玲混放的初始位图并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速庾太大，买卷难以操作。故A

项错误•

B：因为要画同一运动的轨道，必须耳次怒放小球的位置相同，目由林止奔放，以保证荻得相同的初速度♦

故B项正确。

C：小球在竖遢方向曲自由落体运动，水平方向傲匀速运动，为了正确描绘苴轨迹,必须使坐标纸上的竖线

是竖亶的♦故C项正砸“

D：英蛉要求小球漆下时不能碰到木板平面，避免因解麻使运耐迹改变J为准确描境小球运动轨迹.小

球运动时应索近木板。故D正确.

（3）斜槽末端是水平的，小球做平抛运动，要分解为水平和竖直方向的分运动，故方格纸应当水平竖直，

坐标原点应当与小球在斜槽末端静止时在木板上的投影重合。故C项正确。

2

（4）小球在竖直方向做匀变速直线运动，连续相等时间内的位移差为常数，因此有：h2-hi=gt,所以：

g，小球平抛运动的初速度大小为"I代入数据，解得:

4.“探讨平抛物体运动”的试验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹.

（1）以下是试验过程中的一些做法，其中合理的是（）

A.安装斜槽轨道，使其末端可以不水平

B.每次小球释放的初始位置可以随意选择

C.每次小球应从同一高度由静止释放

D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

（2）在做“探讨平抛物体的运动”试验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还须要

的是（）

A.秒表B.刻度尺C.天平D.弹簧秤

【答案】⑴C（2）B

【解析】（1）A、安装斜槽时，斜槽末端需保持水平，保证初速度水平，故A错误.B、C、只有每次小球

静止释放初位置相同，小球平抛的初速度才相同，故B错误，C正确.D、应用平滑的曲线描点构成抛物线，

故D错误.故选C.

（2》做“研究平抛物体的运动”实蛉时，除了木姬、小球、抖槽、铅塞图打之汴，还需要的是器材是刻

度尺.刻度尺除能更准询痛出生标系外，还鼻理出某点坐标.

5.（1）在试验室做常规试验时常常用到“重物”，有时还须要用“重物”变更小车的质量，请为下列试

验从图中选择正确的“重物”（填编号，可能多选）：

①验证机械能守恒定律;

②探究小车加速度与力、质量的关系=

（2）某同学设计了一个探讨平抛运动初速度的试验装置，如图2所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢

球从斜面上滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动，他把桌子搬到竖直墙旁边，使做平抛运动的钢球能打在

附有白纸和复写纸的墙上，记录钢球的落点，变更桌子和墙的距离，就可以得到多组数据。（3）假如该同

学第一次让桌子紧靠墙壁，从斜面上某一位置静止释放钢球，在白纸上得到痕迹人以后每次将桌子向后移

动距离户10.00cm,重复刚才的操作，依次在白纸上留下痕迹8aD,测得B、C间距离%=14.58cm,

〃间距离%=24.38cm,依据以上干脆测量的物理量得小球平抛的初速度为及=（用X、亥、％、g表示），

小球下落BC高度所用时间片—s；若痕迹D刚好位于墙脚，桌子的高度为mo（②间的计算结果都

保留两位有效数字，g取9.80m/s2）

【答案】（1）ABC（2）0.10.44m

【解析】（1）①验证机械能守恒时，只须要一个重物即可，所以选A；②探究小车加速度与力、质量的关系

时，要变更重物的质量变更小车的质量，要通过变更钩码的个数变更拉力大小，所以