（浙江选考）高考物理大一轮复习第十四章实验与探究第2讲力学实验（二）学案

斜槽、小球、木板、坐标纸、图钉、重垂线、直尺、三角板、铅笔等.

三、实验过程

1.安装斜槽轨道，使其末端保持水平.

2.将坐标纸固定在木板上，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方

格横线呈水平方向.

3.以斜槽末端为坐标原点沿重垂线画出y轴.

4.让小球从斜槽上适当的高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置.

5.重复步骤4，在坐标纸上记录多个位置.

6.在坐标纸上作出x轴，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹.

7.在轨道上取几个点，使这些点在水平方向间距相等，研究这些点对应的纵坐标y随时间

变化的规律.

四、注意事项

1.斜槽末端的切线必须水平.

2.方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近

木板但不接触.

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木板

上的水平投影点.

4.如果是用白纸，则应以小球在槽口时球的球心在木板上的水平投影点为坐标原点，在斜槽末端悬挂重垂线，先根据重垂线方向确定y轴方向，再用直角三角板画出水平线作为x 轴，建立直角坐标系.

5.每次小球应从斜槽上的同一位置由静止开始滚下.

6.在平抛轨道上选取距O点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小.

例2 (2017·浙江4月选考·17)在“研究平抛运动”实验中

(1)图6是横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标

原点应选小球在斜槽末端点时的________.

图6

A.球心 B.球的上端 C.球的下端

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在此实验中，下列说法正确的是________.

A.斜槽轨道必须光滑 B.记录的点应适当多一些

C.用光滑曲线把所有的点连接起来

D.y轴的方向根据重垂线确定

(2)图7是利用图6装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是

____.

图7

A.释放小球时初速度不为0 B.释放小球的初始位置不同

C.斜槽末端切线不水平

(3)下图是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是( )

答案 (1)B BD (2)C (3)B

解析 (1)因用铅笔标注小球最高点来确定平抛运动轨迹，故坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球的上端，所以选B.实验过程中，斜槽不一定光滑，只要能够保证从同一位置静止释放，即使轨道粗糙，摩擦力做功是相同的，离开斜槽末端的速度就是一样的，选项A错误，记录的点适当多一些，能够保证描点平滑，选项B正确；作图象时，要使尽可能多的点在所作曲线上，不在曲线上的点应尽可能均匀分布在所作曲线两侧，选项C错误；y轴

必须是竖直方向的，即用重垂线确定，选项D正确.

(2)由题图可知斜槽末端切线不水平，才会造成斜抛运动，故选C.

(3)插入瓶中的另一根吸管使得瓶中压强与外界气压相等，目的就是为了保证水流流速不受 瓶内水面下降而减小，能保证水面下降的一段时间内，得到稳定的细水柱，所以选B.变式3 (2017·嘉兴市期末)(1)如图8甲所示为“研究平抛运动”的实验装置，在此实

验中，下列说法正确的是________.

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图8

A.斜槽轨道必须光滑

B.斜槽水平部分轨道必须水平 C.每次实验均需要平衡摩擦力

D.小球每次应从斜槽上同一位置静止释放

(2)某同学采用如图乙所示的装置来研究平抛运动的分运动，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤 击打的力度，即改变A球被弹出的速度，两球仍然同时落地，这说明________________.

答案 (1)BD (2)平抛运动的竖直分运动是自由落体运动

变式4 (2017·绍兴市选考模拟)研究平抛运动的实验装置如图9所示.

图9

(1)实验时，每次须将小球从轨道________(填字母).

A.同一位置释放

B.不同位置无初速度释放 C.同一位置无初速度释放

(2)上述操作的目的是使小球抛出后________(填字母).

B.轨迹重合

D.速度小些，便于确定位置

A.只受重力 C.做平抛运动

(3)实验中已测出小球半径为r，则小球做平抛运动的坐标原点位置应是________(填字

母).

A.斜槽末端O点

B.斜槽末端O点正上方r处 C.斜槽末端O点正前方r处

D.斜槽末端O点正上方r处在竖直木板上的投影点

答案 (1)C (2)B (3)D

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变式5 图10是“研究平抛运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹.

图10

(1)以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________.

A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B.每次小球释放的初始位置可以任意选择

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道，描绘的点可以用折线连接

(2)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，下列图中y－x图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是

________.

2

(3)图11中是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0 cm、y2为45.0 cm，A、B两点水平间距Δx为40.0 cm.则平抛小球的初速度v0为________ m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0

cm，则小球在C点的速度vC为______ m/s.(结果均保留两位有效数字，g取10 m/s)

2

图11

答案 (1)AC (2)C (3)2.0 4.0

解析 (1)斜槽末端要保持水平，使小球飞出后做平抛运动，A项正确；要使每次小球做平抛运动的初速度相同，则每次小球应从同一高度由静止释放，B项错误，C项正确；描绘轨

迹时应用平滑曲线连接各点，D项错误.

12

(2)对平抛运动，水平位移x＝v0t，竖直位移y＝gt，

2 联立上述两式得y＝

g2

x，故y－x2图线应为直线，故选C.2v 20

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