探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)（含解析）-2025年高考物理二輪復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)培訓(xùn)

實(shí)驗(yàn)搶分專練（五）探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

（40分鐘30分）

1.（7分）（2023?榆林模擬）圖甲為某種管口出水方向可調(diào)的桶裝水電動(dòng)取水器，某實(shí)驗(yàn)小組利用

平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律測量該取水器取水時(shí)的流量（單位時(shí)間內(nèi)流出水的體積）。實(shí)驗(yàn)方案如下：

012cm

調(diào)?“田州"小卜川八

010

（1）利用游標(biāo)卡尺測量取水器出水管內(nèi)徑4如圖乙所示,讀數(shù)為mm;

（2）調(diào)節(jié)取水器管口方向，使取水器啟動(dòng)后水從管口0點(diǎn)水平射出,如圖丙所示；

⑶待水在空中形成穩(wěn)定的彎曲水柱后，緊貼水柱后方放置白底方格板（已知每個(gè)正方格的邊長

為￡）,并利用手機(jī)正對水柱拍攝照片，取水柱上的三個(gè)點(diǎn)。、蟲g如圖丙所示；

（4）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間,根據(jù)圖丙可以計(jì)算水從管口。點(diǎn)噴出時(shí)的初速度

v=（用心、g進(jìn)行表示）；

⑸由上述信息可計(jì)算得出取水器取水時(shí)的流量0=（用心g、d進(jìn)行表示）。

【加固訓(xùn)練】

（2023?青島模擬）某小組設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，在拋出點(diǎn)。的正前方，豎直

放置一塊毛玻璃。他們利用不同的頻閃光源，在小球拋出后的運(yùn)動(dòng)過程中光源閃光，會(huì)在毛玻璃

上出現(xiàn)小球的投影點(diǎn)，在毛玻璃右邊用照相機(jī)進(jìn)行多次曝光,拍攝小球在毛玻璃上的投影照片。

如圖1,小明在。點(diǎn)左側(cè)用水平的平行光源照射，得到的照片如圖3;如圖2,小紅將一個(gè)點(diǎn)光源放

在。點(diǎn)照射重新實(shí)驗(yàn)，得到的照片如圖4,已知光源的閃光頻率均為31Hz,光源到玻璃的距離

L=1.2m,兩次實(shí)驗(yàn)小球拋出時(shí)的初速度相等。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可求出:（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

圖4

⑴重力加速度的大小為m/s?,投影點(diǎn)經(jīng)過圖3中/位置時(shí)的速度大小為

________m/so

（2）小球平拋時(shí)的初速度大小為m/so

2.（7分）（2023?浙江6月選考）（1）在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中

①用圖1裝置進(jìn)行探究，下列說法正確的是

圖1

A.只能探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

B.需改變小錘擊打的力度,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)

C.能同時(shí)探究平拋運(yùn)動(dòng)水平、豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

②用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是

M

圖2

A.斜槽軌道河必須光滑且其末端水平

B.上下調(diào)節(jié)擋板N時(shí)必須每次等間距移動(dòng)

C.小鋼球從斜槽M上同一位置靜止?jié)L下

③用圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙,可以記下鋼球撞擊擋板時(shí)的點(diǎn)跡。實(shí)驗(yàn)

時(shí)豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上P點(diǎn)靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點(diǎn)跡0,將擋板

依次水平向右移動(dòng)x,重復(fù)實(shí)驗(yàn)，擋板上留下點(diǎn)跡1、2、3、4o以點(diǎn)跡0為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下

建立坐標(biāo)軸N各點(diǎn)跡坐標(biāo)值分別為"、＞2、＞3、V4o測得鋼球直徑為4則鋼球平拋初速度no

為______

(2)如圖4所示，某同學(xué)把2、5兩根不同的彈簧串接豎直懸掛，探究2、8彈簧彈力與伸長量的

關(guān)系。在5彈簧下端依次掛上質(zhì)量為小的鉤碼，靜止時(shí)指針?biāo)缚潭壬?、XB的數(shù)據(jù)如表。

鉤碼個(gè)數(shù)012

XA/cm7.758.539.30

xs/cm16.4518.5220.60

鉤碼個(gè)數(shù)為1時(shí),彈簧/的伸長量必=cm,彈簧5的伸長量cm,兩根彈簧彈

性勢能的增加量A￡P(guān)機(jī)g（Au+AxB）（選填“或“>"）。

A

圖4

3.（8分）（2022?福建選擇考）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先

將斜槽固定在貼有復(fù)寫紙和白紙的木板邊緣，調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直;把小球放在槽口處,

用鉛筆記下小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)。，建立X0坐標(biāo)系，然后從斜槽上固定

的位置釋放小球，小球落到擋板上并在白紙上留下印跡,上下調(diào)節(jié)擋板進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束

后，測量各印跡中心點(diǎn)。1、。2、。3…的坐標(biāo),并填入表格中，計(jì)算對應(yīng)的/值。

項(xiàng)目(9i。2。3。4。5。6

y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90

x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28

N/fcm235.477.6115.3156.0197.4233.5

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)上。4數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制“廣爐”圖線。

⑵由外f圖線可知，小球下落的高度乂與水平距離的平方必成(選填“線性”或“非線性”)

關(guān)系，由此判斷小球下落的軌跡是拋物線。

⑶由廣^2圖線求得斜率左，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度表達(dá)式為V0=(用斜率k和重力加速

度g表示)。

(4)該實(shí)驗(yàn)得到的外好圖線常不經(jīng)過原點(diǎn),可能的原因是_。

4.(8分X2023?海淀區(qū)模擬)(1)“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示，下列說法正確的是

A.將斜槽的末端切線調(diào)成水平

B.將木板校準(zhǔn)到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直平面平行

C.斜槽軌道必須光滑

D.每次釋放小球時(shí)的位置越高，實(shí)驗(yàn)效果越好

(2)為了描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)驗(yàn)應(yīng)有下列各個(gè)步驟：

q

(：

圖1圖2

A.以。為原點(diǎn),畫出與y軸相垂直的水平軸x軸;

B.把事先做的有缺口的紙片用手按在豎直木板上,使由斜槽上滾下拋出的小球正好從紙片的

缺口中通過，用鉛筆在白紙上描下小球穿過這個(gè)缺口的位置；

C.每次都使小球由斜槽上固定的位置開始滾下,用同樣的方法描出小球經(jīng)過的一系列位置，并

用平滑的曲線把它們連接起來，這樣就描出了小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡;

D.用圖釘把白紙釘在豎直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；

E.在斜槽末端抬高一個(gè)小球半徑處定為。點(diǎn)，在白紙上把。點(diǎn)描下來，利用重垂線在白紙上畫

出過。點(diǎn)向下的豎直直線，定為y軸。

在上述實(shí)驗(yàn)中，缺少的步驟F是,正確的實(shí)驗(yàn)步驟順序是

（3）如圖2所示，在“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的

邊長￡=L25cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的

初速度的計(jì)算式為vo=（用L、g表示），其值是（取g=9.8m/s2）o

解析版

1.（7分）（2023?榆林模擬）圖甲為某種管口出水方向可調(diào)的桶裝水電動(dòng)取水器，某實(shí)驗(yàn)小組利用

平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律測量該取水器取水時(shí)的流量（單位時(shí)間內(nèi)流出水的體積）。實(shí)驗(yàn)方案如下：

012cm

?“川刪刑卜山卜

010

乙

丙

（1）利用游標(biāo)卡尺測量取水器出水管內(nèi)徑4如圖乙所示,讀數(shù)為mm;

答案：（1）5.5

【解析】（1）該游標(biāo)卡尺為10分度，其精度為0.1mm,游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為d=

5mm+5x0.1mm=5.5mm

（2）調(diào)節(jié)取水器管口方向，使取水器啟動(dòng)后水從管口。點(diǎn)水平射出，如圖丙所示;

⑶待水在空中形成穩(wěn)定的彎曲水柱后，緊貼水柱后方放置白底方格板（已知每個(gè)正方格的邊長

為2）,并利用手機(jī)正對水柱拍攝照片，取水柱上的三個(gè)點(diǎn)Ac,如圖丙所示；

（4）已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間,根據(jù)圖丙可以計(jì)算水從管口。點(diǎn)噴出時(shí)的初速度

"=（用心、g進(jìn)行表示）；

答案:（4）/荻

【解析】（4）水的運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng)，豎直方向?yàn)樽杂陕潴w運(yùn)動(dòng)，水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，設(shè)水經(jīng)

過相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為T,豎直方向有:△QSNbg。

解得:T=戶

\9

水平方向有：21=vT

解得:產(chǎn)J2gL

⑸由上述信息可計(jì)算得出取水器取水時(shí)的流量0=（用2、g、d進(jìn)行表示）。

答案:（5嚴(yán)屬Z

2

【解析】（5）出水管的橫截面積S=|T以

取水器取水時(shí)的流量0=S尸苧

【加固訓(xùn)I練】

（2023?青島模擬）某小組設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，在拋出點(diǎn)。的正前方，豎直

放置一塊毛玻璃。他們利用不同的頻閃光源，在小球拋出后的運(yùn)動(dòng)過程中光源閃光，會(huì)在毛玻璃

上出現(xiàn)小球的投影點(diǎn)，在毛玻璃右邊用照相機(jī)進(jìn)行多次曝光,拍攝小球在毛玻璃上的投影照片。

如圖1,小明在。點(diǎn)左側(cè)用水平的平行光源照射，得到的照片如圖3;如圖2,小紅將一個(gè)點(diǎn)光源放

在。點(diǎn)照射重新實(shí)驗(yàn)，得到的照片如圖4,已知光源的閃光頻率均為31Hz,光源到玻璃的距離

2=1.2m,兩次實(shí)驗(yàn)小球拋出時(shí)的初速度相等。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可求出:（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）

LL

圖1圖2

圖4

⑴重力加速度的大小為m/s2,投影點(diǎn)經(jīng)過圖3中/位置時(shí)的速度大小為

________m/so

答案:(1)9.610.62

【解析】(1)在豎直方向上，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差△產(chǎn)1.00cm,

根據(jù)AvngT2得，重力加速度g=^7=A)y2=1x10-2x312m/s2=9.61m/s2o

投影點(diǎn)經(jīng)過可位置的速度(4-5。。5。廣0入31向s=0.62m/s。

(2)小球平拋時(shí)的初速度大小為m/so

答案:(2)9.3

【解析】(2)小紅將一個(gè)點(diǎn)光源放在。點(diǎn)照射重新實(shí)驗(yàn)，得到的照片如圖4,則m點(diǎn)投影到毛玻

璃距離為4cm;

根據(jù)幾何關(guān)系，則有OM間的水平位移X2=0.6m

vo-g-^-9.3m/s

2.(7分)(2023?浙江6月選考)(1)在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中

①用圖1裝置進(jìn)行探究，下列說法正確的是。

圖1

A.只能探究平拋運(yùn)動(dòng)水平分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

B.需改變小錘擊打的力度,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)

C.能同時(shí)探究平拋運(yùn)動(dòng)水平、豎直分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)

②用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是。

------

圖2

A.斜槽軌道/必須光滑且其末端水平

B.上下調(diào)節(jié)擋板N時(shí)必須每次等間距移動(dòng)

C.小鋼球從斜槽河上同一位置靜止?jié)L下

③用圖3裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，豎直擋板上附有復(fù)寫紙和白紙,可以記下鋼球撞擊擋板時(shí)的點(diǎn)跡。實(shí)驗(yàn)

時(shí)豎直擋板初始位置緊靠斜槽末端，鋼球從斜槽上尸點(diǎn)靜止?jié)L下，撞擊擋板留下點(diǎn)跡0,將擋板

依次水平向右移動(dòng)羽重復(fù)實(shí)驗(yàn)，擋板上留下點(diǎn)跡1、2、3、4O以點(diǎn)跡0為坐標(biāo)原點(diǎn)，豎直向下

建立坐標(biāo)軸兒各點(diǎn)跡坐標(biāo)值分別為了1、”、A、J4o測得鋼球直徑為4則鋼球平拋初速度vo

為。

圖3

答案:(1)①B②C③D

【解析】⑴①用圖1裝置進(jìn)行探究，只能探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),為了保證小鋼

球的水平速度不同，需改變小錘擊打的力度,多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，故B正確,A、C錯(cuò)誤。

②用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則斜槽軌道不一定要光滑，但末端要水平，故A錯(cuò)誤;上下調(diào)節(jié)擋板N時(shí)

不需要保證等間距移動(dòng)，故B錯(cuò)誤;為了保證小鋼球的初速度相同,則需要讓小鋼球從斜槽河上

同一位置靜止?jié)L下，故C正確。

③根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)可知:

在水平方向上：4x-1=vo/

聯(lián)立解得:vo=B、C錯(cuò)誤。

(2)如圖4所示，某同學(xué)把2、5兩根不同的彈簧串接豎直懸掛，探究2、8彈簧彈力與伸長量的

關(guān)系。在5彈簧下端依次掛上質(zhì)量為機(jī)的鉤碼，靜止時(shí)指針?biāo)缚潭壬?、XB的數(shù)據(jù)如表。

鉤碼個(gè)數(shù)012

XA/CHI7.758.539.30

XB/cm16.4518.5220.60

鉤碼個(gè)數(shù)為1時(shí),彈簧/的伸長量Ax產(chǎn)cm,彈簧8的伸長量AXB=cm,兩根彈簧彈

性勢能的增加量AEpmg(Aj-B)(選填“或“>")。

圖4

答案:（2）0.781.29>

【解析】（2）彈簧力的伸長量可由刻度XA的變化得至！J,則Axz=8.53cm-7.75cm=

0.78cnio

彈簧5的伸長量等于刻度XB與刻度力的差值，則AXB=18.52cm-16.45cm-

0.78cm=1.29cm。

因?yàn)閺椈杀旧碛兄亓?，所以彈簧伸長后也有重力勢能的減小，根據(jù)能量守恒定律可知，兩根彈簧

彈性勢能的增加量AEpAMglM+AxB）o

3.（8分）（2022?福建選擇考）某實(shí)驗(yàn)小組利用圖（a）所示裝置驗(yàn)證小球平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，先

將斜槽固定在貼有復(fù)寫紙和白紙的木板邊緣，調(diào)節(jié)槽口水平并使木板豎直;把小球放在槽口處,

用鉛筆記下小球在槽口時(shí)球心在木板上的水平投影點(diǎn)。，建立xOy坐標(biāo)系，然后從斜槽上固定

的位置釋放小球，小球落到擋板上并在白紙上留下印跡,上下調(diào)節(jié)擋板進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束

后，測量各印跡中心點(diǎn)。1、。2、。3…的坐標(biāo),并填入表格中，計(jì)算對應(yīng)的N值。

(91

項(xiàng)目。2。3。405。6

y/cm2.956.529.2713.2016.6119.90

x/cm5.958.8110.7412.4914.0515.28

x2/cm235.477.6115.3156.0197.4233.5

(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在圖(b)給出的坐標(biāo)紙上補(bǔ)上。4數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制圖線。

答案：(1)見解析

【解析】⑴根據(jù)表中數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上描出。4數(shù)據(jù)點(diǎn)，并繪制》圖線;

⑵由廣/圖線可知，小球下落的高度以與水平距離的平方/成(選填“線性”或“非線性”)

關(guān)系，由此判斷小球下落的軌跡是拋物線。

答案:(2)線性

【解析】(2)由廣/圖線為一條傾斜的直線可知，小球下落的高度y與水平距離的平方,成線性

關(guān)系；

(3)由產(chǎn)f圖線求得斜率左，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度表達(dá)式為vo=(用斜率k和重力加速

度g表示)。

答案:(3)J1

【解析】(3)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得卡怔尸權(quán)於,解得廣索邑可知十/圖像的斜率為仁治

解得小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為V0=區(qū)；

(4)該實(shí)驗(yàn)得到的//圖線常不經(jīng)過原點(diǎn),可能的原因是_。

答案：(4)小球的水平射出點(diǎn)未與。點(diǎn)重合

【解析】(4)六x2圖線是一條直線，但常不經(jīng)過原點(diǎn)，說明實(shí)驗(yàn)中測量的值偏大或偏小，這是小球的

水平射出點(diǎn)未與。點(diǎn)重合，位于坐標(biāo)原點(diǎn)。上方或下方所造成的。

4.(8分)(2023?海淀區(qū)模擬)(1)“研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示，下列說法正確的是

A.將斜槽的末端切線調(diào)成水平

B.將木板校準(zhǔn)到豎直方向,并使木板平面與小球下落的豎直平面平行

C.斜槽軌道必須光滑

D.每次釋放小球時(shí)的位置越高，實(shí)驗(yàn)效果越好

答案:(1)A、B

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)中必須保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，而平拋運(yùn)動(dòng)要求只有水平初速度且只受重力作用,

所以斜槽軌道必須要水平，至于是否光滑沒有影響，只要能拋出就行;為確保有相同的水平初速

度,所以要求從同一位置無初速度釋放，并不是越高越好，故A、B正確,C、D錯(cuò)誤。

(2)為了描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)驗(yàn)應(yīng)有下列各個(gè)步驟：

(7