2026年高考物理一轮复习考点精讲精练(新高考通用)第13讲实验探究平抛运动的特点(高效培优讲义)(学生版+解析)

这是一份2026年高考物理一轮复习考点精讲精练(新高考通用)第13讲实验探究平抛运动的特点(高效培优讲义)(学生版+解析)，共4页。试卷主要包含了频闪法，描迹法，利用传感器等内容，欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc206167438" 考情探究
\l "_Tc206167439" 知识梳理
\l "_Tc206167440" 探究核心考点
\l "_Tc206167441" 考点一 频闪法
\l "_Tc206167442" 考点二 描迹法
\l "_Tc206167443" 考点三 利用传感器
\l "_Tc206167447" 三阶突破训练
\l "_Tc206167448" 基础过关
\l "_Tc206167449" 能力提升
\l "_Tc206167450" 真题感知
一、5年真题考点分布
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。
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
(1)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，也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
(1)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
(1)固定斜槽时，要保证斜槽末端的切线水平，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出时的速度相等．
(3)坐标原点(小球做平抛运动的起点)不是槽口的端点，应是小球在槽口时，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——常见的创新实验类型
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，以照片中小球的第一个位置为坐标原点，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T，重力加速度g取，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T为________s。
（3）小球平抛运动的初速度为________m/s。
【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，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
【小问3详解】
由图可知，小球在水平方向的位移为
所以小球抛出时的初速度
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。
（1）关于本实验，下列说法正确的是 。
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），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__________，打到B点时的速度大小为__________。（结果均保留1位小数）
【答案】（1）AB （2） ①. 1.0 ②. 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】
[1]由竖直方向上是自由落体运动，根据
解得点迹间的时间间隔为
则小球离开桌面的速度大小
[2]打到B点时的竖直方向速度分量大小为
则打到B点时的速度大小为
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，其他点依次标记为。相邻点的时间间隔均为。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___________（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
B.测量第个点到的水平距离
C.测量第个点到的距离
（2）若测出重力加速度，描点连线画出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）。
【答案】（1） ①. A ②.
（2）0.70
【解析】
【小问1详解】
[1]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n个点到O的竖直距离。
故选A。
[2]在竖直方向，根据
解得
【小问2详解】
由图3可知，图线为过原点的一条直线，则有
其中k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
在竖直方向有
联立可得
则有
由图3可得
可得
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O的正前方放一粘有米尺的竖直毛玻璃。将小球从O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O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，O点到玻璃的距离，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：


（1）由图乙的数据得，小球的加速度大小为_____，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/s。（结果保留三位有效数字）
【答案】（1）9.69##9.70##9.71
（2） ①. 匀速直线运动 ②. 1.00##1.0##1
（3）9.69##9.70##9.71
【解析】
【小问1详解】
若用平行光照射，则球在毛玻璃上的投影即为小球竖直方向上的位移，由
可得
【小问2详解】
[1]设小球在毛玻璃上的投影NB=Y

则经过时间t后小球运动水平位移为
竖直位移为
由相似三角形得
则有
所以丙中小球在屏上的影子做匀速直线运动。
[2]影子的速度为
【小问3详解】
由上分析可知
解得
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O为坐标原点，建立直角坐标系xOy，、为轨迹上的两点，钢球从O到A、A到B的时间分别为、，则______（填“＞”、“