第3节 实验：探究平抛运动的特点
基础练
(总分：60分)
认识抛体运动和平抛运动
1．(5分)对于抛体运动的认识，下列说法正确的是( )
A．只有平抛运动是匀变速运动
B．因为平抛运动的轨迹为曲线，所以它不可能是匀加速运动
C．因为平抛运动的瞬时速度方向时刻都在变化，所以它是变加速运动
D．因为平抛运动的加速度为重力加速度，所以它的速度变化量方向竖直向下
2．(5分)关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A．只受重力的运动是平抛运动
B．平抛运动是物体不受任何外力作用的运动
C．做平抛运动的物体在竖直方向的初速度为0
D．做平抛运动的物体在水平方向做匀加速运动
3．(5分)(2025·江苏苏州期末)如图所示，曲线为水平抛出铅球的运动轨迹(不计空气阻力)，下列关于铅球在空中运动过程的说法正确的是( )
A．是变加速运动
B．加速度的大小和方向都不变
C．速度变化率逐渐增大
D．任意时刻加速度方向沿铅球所在位置曲线的切线方向
4．(5分)做平抛运动的物体，一段时间t后经过P点，则物体在P点( )
A．速度方向可能为水平方向
B．速度方向可能为竖直向下
C．受力方向可能为水平方向
D．受力方向一定为竖直向下
探究平抛运动的特点
5．(6分)用如图所示的实验方案来探究平抛运动的特点。在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A、B，用于释放小铁球，斜槽末端切线均水平，板上还装有三个电磁铁C、D、E，其中电磁铁C、D可分别沿轨道A、B移动。在轨道A出口处有一个碰撞开关S，用以控制电磁铁E的电源通断，电磁铁E可以沿水平杆MN移动，当它吸上小铁球时，该小铁球中心与从轨道A射出的小铁球中心在同一水平线上。
调节球3的位置多次实验，发现球1和球3总是在空中相碰，则说明球1 ；调节电磁铁C、D到斜槽末端等高的不同位置，发现球1和球2总能相碰，则说明球1 。(均填选项字母)
A．在竖直方向做匀速直线运动
B．在竖直方向做自由落体运动
C．在水平方向做匀加速直线运动
D．在水平方向做匀速直线运动
6．(9分)用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。
(1)关于实验，下列做法正确的是 (填选项字母)。
A．选择体积大、质量大的小球
B．铅垂线所在位置一定为y轴的位置
C．先抛出小球，再打开频闪仪
D．水平抛出小球
(2)图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球在竖直方向做 运动；根据 ，可判断A球在水平方向做匀速直线运动。
7．(9分)用如图甲、乙所示的两种装置来分析平抛运动。
(1)图甲中用小锤击打弹性金属片C，小球A沿水平方向飞出后做平抛运动，与此同时，与小球A相同的小球B被松开做自由落体运动；改变实验装置离地高度，多次实验，两球总是 (选填“同时”“A先B后”或“B先A后”)落地，这说明做平抛运动的小球A在竖直方向上做自由落体运动。
(2)图乙中，M、N是两个完全相同的轨道，轨道末端都与水平方向相切，其中，轨道N的末端与光滑水平面相切，轨道M通过支架固定在轨道N的正上方。将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两球以相同的初速度v0同时通过轨道M、N的末端，发现两球 (选填“同时”或“先后”)到达E处，发生碰撞。改变轨道M在轨道N上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞，这说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球 (选填“相同”或“不同”)。
8．(16分)在“探究平抛运动的特点”的实验中：
(1)为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择 (填选项字母)。
A．实心小铁球
B．空心小铁球
C．实心小木球
D．以上三种球都可以
(2)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端是否水平，请简述检查方法： 。
(3)关于这个实验，下列说法正确的是 (填选项字母)。
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．实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D．小球在平抛运动时要靠近但不接触木板
(4)在做“探究平抛运动的特点”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是 (填选项字母)。
提升练
(总分：60分)
一、单项选择题(每小题6分，共30分)
1．关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A．平抛运动可能是匀变速运动
B．做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动
C．做平抛运动的物体在竖直方向上做匀速直线运动
D．平抛运动不一定是曲线运动
2．如图所示，小球从平台边缘以大小为v的速度水平飞出。若不计空气阻力，则关于小球落地之前的运动，下列说法正确的是( )
A．竖直墙面上垂直投影的运动是匀速运动
B．竖直墙面上垂直投影的运动是匀加速运动
C．水平地面上垂直投影的运动速度大于v
D．水平地面上垂直投影的运动速度小于v
3．如图所示，某同学在空旷的地面上扔飞镖，曲线为飞镖飞行的轨迹。忽略空气阻力，关于飞镖在空中飞行的过程中，下列说法正确的是( )
A．飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
B．飞镖处于平衡状态
C．飞镖的加速度方向在曲线每点的切线方向上
D．飞镖的速度大小不变，速度方向时刻发生变化
4．如图所示，在“探究平抛运动的特点”实验中，横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球的最高点，从而确定平抛运动的轨迹，关于此实验，下列说法正确的是( )
A.坐标原点应选小球在斜槽末端点时球心的位置
B．坐标原点应选小球在斜槽末端点时球的上端
C．每次从斜槽上释放小球的位置不一定相同
D．斜槽轨道必须是光滑的
5．在探究平抛运动的特点时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是( )
A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端C一定要高于水面
C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D．除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹
二、非选择题(共30分)
6．(14分)某同学做“探究平抛运动特点”的实验，实验装置如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下。若某次实验，频闪照相机记录了两小球在不同时刻的位置如图乙所示。
(1)实验时，有以下两个步骤：①用小锤击打弹性金属片；②打开频闪仪。正确的操作顺序是 (填选项字母)。
A．先①后②
B．先②后①
C．①和②同时进行
(2)根据图乙，任意时刻A、B两球竖直高度相同，可判断A球在竖直方向上做 ，为判断A球水平方向的运动特征，应测出 并对比。
7．(16分)在“探究平抛运动的特点”实验中，根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置，其中a为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为l，重力加速度为g。
(1)小球在水平方向做 直线运动，竖直方向做 直线运动。(均选填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)
(2)小球做平抛运动的初速度大小为 。
(3)让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，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．调节斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须不同
C．每次必须由静止释放小球
D．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线第3节 实验：探究平抛运动的特点
基础练
(总分：60分)
认识抛体运动和平抛运动
1．(5分)对于抛体运动的认识，下列说法正确的是( D )
A．只有平抛运动是匀变速运动
B．因为平抛运动的轨迹为曲线，所以它不可能是匀加速运动
C．因为平抛运动的瞬时速度方向时刻都在变化，所以它是变加速运动
D．因为平抛运动的加速度为重力加速度，所以它的速度变化量方向竖直向下
解析：抛体运动都是只受重力，故加速度恒定，为匀变速运动，A错误；因为平抛运动只受重力，且重力方向和速度方向的夹角为锐角，所以它是匀加速运动，B错误；因为平抛运动的瞬时速度方向时刻都在变化，所以它是变速运动，但加速度不变，所以是匀变速运动，C错误；因为平抛运动的加速度为重力加速度，所以它的速度变化量方向竖直向下，D正确。
2．(5分)关于平抛运动，下列说法正确的是( C )
A．只受重力的运动是平抛运动
B．平抛运动是物体不受任何外力作用的运动
C．做平抛运动的物体在竖直方向的初速度为0
D．做平抛运动的物体在水平方向做匀加速运动
解析：平抛运动是物体只在重力作用下的初速度方向为水平方向的运动，A、B错误；做平抛运动的物体在竖直方向初速度为0，水平方向初速度不为0且水平方向为匀速直线运动，C正确，D错误。
3．(5分)(2025·江苏苏州期末)如图所示，曲线为水平抛出铅球的运动轨迹(不计空气阻力)，下列关于铅球在空中运动过程的说法正确的是( B )
A．是变加速运动
B．加速度的大小和方向都不变
C．速度变化率逐渐增大
D．任意时刻加速度方向沿铅球所在位置曲线的切线方向
解析：铅球在空中只受重力作用，做抛体运动，加速度为重力加速度，大小和方向均不变。故选B。
4．(5分)做平抛运动的物体，一段时间t后经过P点，则物体在P点( D )
A．速度方向可能为水平方向
B．速度方向可能为竖直向下
C．受力方向可能为水平方向
D．受力方向一定为竖直向下
解析：物体做平抛运动，只受重力作用，方向一定竖直向下，速度沿轨迹切线方向，不可能为水平或竖直方向，故选D。
探究平抛运动的特点
5．(6分)用如图所示的实验方案来探究平抛运动的特点。在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A、B，用于释放小铁球，斜槽末端切线均水平，板上还装有三个电磁铁C、D、E，其中电磁铁C、D可分别沿轨道A、B移动。在轨道A出口处有一个碰撞开关S，用以控制电磁铁E的电源通断，电磁铁E可以沿水平杆MN移动，当它吸上小铁球时，该小铁球中心与从轨道A射出的小铁球中心在同一水平线上。
调节球3的位置多次实验，发现球1和球3总是在空中相碰，则说明球1 B；调节电磁铁C、D到斜槽末端等高的不同位置，发现球1和球2总能相碰，则说明球1 D。(均填选项字母)
A．在竖直方向做匀速直线运动
B．在竖直方向做自由落体运动
C．在水平方向做匀加速直线运动
D．在水平方向做匀速直线运动
解析：调节球3的位置多次实验，发现球1和球3总是在空中相碰，则说明两球在竖直方向的运动完全相同，则球1在竖直方向做自由落体运动，故选B；调节电磁铁C、D到斜槽末端等高的不同位置，发现球1和球2总能相碰，则说明两球在水平方向的运动相同，则球1在水平方向做匀速直线运动，故选D。
6．(9分)用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。
(1)关于实验，下列做法正确的是D(填选项字母)。
A．选择体积大、质量大的小球
B．铅垂线所在位置一定为y轴的位置
C．先抛出小球，再打开频闪仪
D．水平抛出小球
(2)图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球在竖直方向做自由落体运动；根据A球相邻两位置间水平距离相等，可判断A球在水平方向做匀速直线运动。
解析：(1)选择体积小、质量大的小球，以减小阻力的影响，A错误；借助铅垂线确定竖直方向不一定是y轴所在位置，B错误；先打开频闪仪，再抛出小球，C错误；水平抛出小球，让小球做平抛运动，D正确。
(2)根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球在竖直方向做自由落体运动；根据A球相邻两位置间水平距离相等，可判断A球在水平方向做匀速直线运动。
7．(9分)用如图甲、乙所示的两种装置来分析平抛运动。
(1)图甲中用小锤击打弹性金属片C，小球A沿水平方向飞出后做平抛运动，与此同时，与小球A相同的小球B被松开做自由落体运动；改变实验装置离地高度，多次实验，两球总是同时(选填“同时”“A先B后”或“B先A后”)落地，这说明做平抛运动的小球A在竖直方向上做自由落体运动。
(2)图乙中，M、N是两个完全相同的轨道，轨道末端都与水平方向相切，其中，轨道N的末端与光滑水平面相切，轨道M通过支架固定在轨道N的正上方。将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两球以相同的初速度v0同时通过轨道M、N的末端，发现两球同时(选填“同时”或“先后”)到达E处，发生碰撞。改变轨道M在轨道N上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞，这说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球相同(选填“相同”或“不同”)。
解析：(1)改变实验装置离地高度，多次实验，两球总是同时落地，这说明做平抛运动的小球A在竖直方向上做自由落体运动。
(2)两球以相同的初速度v0同时通过轨道M、N的末端，发现两球同时到达E处，发生碰撞。改变轨道M在轨道N上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞，这说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球相同。
8．(16分)在“探究平抛运动的特点”的实验中：
(1)为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择A(填选项字母)。
A．实心小铁球
B．空心小铁球
C．实心小木球
D．以上三种球都可以
(2)实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端是否水平，请简述检查方法：将小球无初速度地放在斜槽的末端，看小球是否保持静止状态。
(3)关于这个实验，下列说法正确的是BCD(填选项字母)。
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．实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直
D．小球在平抛运动时要靠近但不接触木板
(4)在做“探究平抛运动的特点”的实验时，坐标纸应当固定在竖直的木板上，图中坐标纸的固定情况与斜槽末端的关系正确的是C(填选项字母)。
解析：(1)为减小空气阻力对实验的影响，要选质量大且体积小的小球，故选A。
(2)将小球无初速度地放在斜槽的末端，看其是否保持静止状态，若小球保持静止状态，则说明斜槽末端是水平的。
(3)小球释放的初始位置并非越高越好，若是太高，导致水平抛出的速度太大，实验难以操作，故A错误；必须每次释放的位置相同，以保证小球获得相同的初速度，故B正确；小球在竖直方向做自由落体运动，为了正确描述其轨迹，必须使坐标纸上的竖线是竖直的，故C正确；小球靠近但不接触木板，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故D正确。
(4)小球做平抛运动，要分解为水平方向和竖直方向的分运动，所以坐标纸的竖线应与铅垂线平行，小球在斜槽末端静止时在木板上的投影应该在方格纸上，故选C。
提升练
(总分：60分)
一、单项选择题(每小题6分，共30分)
1．关于平抛运动，下列说法正确的是( B )
A．平抛运动可能是匀变速运动
B．做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动
C．做平抛运动的物体在竖直方向上做匀速直线运动
D．平抛运动不一定是曲线运动
解析：平抛运动的轨迹是曲线，且运动过程中只受重力，所以加速度是恒定的，属于匀变速运动，故平抛运动一定是匀变速运动，故A、D错误；做平抛运动的物体在水平方向上不受力的作用，做匀速直线运动，故B正确；做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动，故C错误。
2．如图所示，小球从平台边缘以大小为v的速度水平飞出。若不计空气阻力，则关于小球落地之前的运动，下列说法正确的是( B )
A．竖直墙面上垂直投影的运动是匀速运动
B．竖直墙面上垂直投影的运动是匀加速运动
C．水平地面上垂直投影的运动速度大于v
D．水平地面上垂直投影的运动速度小于v
解析：小球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，竖直墙面上垂直投影的运动是匀加速运动，故A错误，B正确；小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，水平地面上垂直投影的运动速度等于v，故C、D错误。
3．如图所示，某同学在空旷的地面上扔飞镖，曲线为飞镖飞行的轨迹。忽略空气阻力，关于飞镖在空中飞行的过程中，下列说法正确的是( A )
A．飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上
B．飞镖处于平衡状态
C．飞镖的加速度方向在曲线每点的切线方向上
D．飞镖的速度大小不变，速度方向时刻发生变化
解析：飞镖做曲线运动，根据曲线运动条件，加速度方向跟速度方向不在同一直线上，故A正确；忽略空气阻力，飞镖所受合力等于重力，不处于平衡状态，故B错误；忽略空气阻力，飞镖只受重力，故根据牛顿第二定律可知，飞镖的加速度为重力加速度，方向竖直向下，故C错误；飞镖抛出后做曲线运动，速度方向不断改变，忽略空气阻力，飞镖做平抛运动，水平速度不变，竖直速度一直增大，合速度逐渐增大，即速度大小变化，故D错误。
4．如图所示，在“探究平抛运动的特点”实验中，横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球的最高点，从而确定平抛运动的轨迹，关于此实验，下列说法正确的是( B )
A.坐标原点应选小球在斜槽末端点时球心的位置
B．坐标原点应选小球在斜槽末端点时球的上端
C．每次从斜槽上释放小球的位置不一定相同
D．斜槽轨道必须是光滑的
解析：由于实验步骤中用铅笔标注小球的最高点，从而确定平抛运动的轨迹，所以坐标原点应选小球在斜槽末端点时小球的上端，故A错误，B正确；为了确定平抛的运动轨迹，需要保持小球的初速度不变，所以每次从斜槽上释放小球的位置必须相同，而下滑过程中轨道是否光滑对实验没有影响，故C、D错误。
5．在探究平抛运动的特点时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是( D )
A．选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看A、B两球是否同时落地
B．选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端C一定要高于水面
C．选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D．除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像以获得平抛运动的轨迹
解析：小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，故A错误；竖直管的上端C应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，C处的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，故B错误；只有每次从同一高度释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，故C错误；获得了每秒15帧的录像就等同于做平抛运动实验时描方格图的方法，同样可以探究平抛运动的规律，故D正确。
二、非选择题(共30分)
6．(14分)某同学做“探究平抛运动特点”的实验，实验装置如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下。若某次实验，频闪照相机记录了两小球在不同时刻的位置如图乙所示。
(1)实验时，有以下两个步骤：①用小锤击打弹性金属片；②打开频闪仪。正确的操作顺序是B(填选项字母)。
A．先①后②
B．先②后①
C．①和②同时进行
(2)根据图乙，任意时刻A、B两球竖直高度相同，可判断A球在竖直方向上做自由落体运动，为判断A球水平方向的运动特征，应测出A球相邻两位置间的水平距离并对比。
解析：(1)为了避免频闪照片记录区域上方出现大量的空白，实验时，应先打开频闪仪，再用小锤击打弹性金属片。故选B。
(2)根据任意时刻A、B两球竖直高度相同，可判断A球在竖直方向上做自由落体运动；A球在水平方向上做匀速直线运动，为判断出这一运动特点，要测出A球相邻两位置间的水平距离。
7．(16分)在“探究平抛运动的特点”实验中，根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置，其中a为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为l，重力加速度为g。
(1)小球在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动。(均选填“匀速”“匀加速”或“匀减速”)
(2)小球做平抛运动的初速度大小为。
(3)让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，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ACE。
A．调节斜槽的末端保持水平
B．每次释放小球的位置必须不同
C．每次必须由静止释放小球
D．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降
E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触
F．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
解析：(1)由题图可知，小球在水平方向有xab＝xbc＝xcd＝3l，即在相等时间内通过的位移相等，因此小球在水平方向做匀速直线运动。小球在竖直方向有ycd－ybc＝ybc－yab＝2l，由匀变速直线运动的推论Δy＝gT2可知，小球竖直方向做匀加速直线运动。
(2)由匀变速直线运动的推论Δy＝gT2，可得T＝＝，小球做平抛运动的初速度大小为v0＝＝。
(3)要确保小球的初速度水平，且每次抛出初速度相同，则应调节斜槽的末端保持水平，每次释放小球的位置必须相同，每次必须由静止释放小球，A、C正确，B错误；记录小球位置用的木条(或凹槽)每次不必严格地等距离下降，D错误；确保小球运动时不会受到摩擦力作用，则小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触，E正确；将小球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑的曲线，F错误。
