B．每次释放小球的位置必须 相同 （填“相同”或者“不同”） C．每次必须由 静止 释放小球（“运动”或者“静止”） D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触
E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成 光滑曲线 （“折线”或“直线”或“光滑曲线”）
②某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置O，如图所示，A为物体运动一段时间后的位置．g取10m/s2，根据图象，可知平抛物体的初速度为 2 ；小球抛出点的位置O的坐标为（ ﹣20cm ， ﹣5cm ）．
【考点】研究平抛物体的运动． 【分析】（1）保证小球做平抛运动必须通过调节使斜槽的末端保持水平，因为要画同一运动的轨迹，必须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，实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，最后轨迹应连成平滑的曲线 （2）根据平抛运动竖直方向上相邻相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移求出小球的初速度，根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出A点的竖直分速度，从而结合速度时间公式求出抛出点到B点的时间，根据位移公式求出抛出点到B点的水平距离和竖直距离，从而得出抛出点的横纵坐标．
【解答】解：①A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动． BC、 因为要画同一运动的轨迹，必须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．E、将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成光滑曲线 ②在竖直方向上，根据△y=gT2得T=则小球的初速度为：C点竖直方向的速度
，
，
则从抛出点到A点的时间为t=tC﹣T=0.2﹣0.1=0.1s，
所以抛出点距离A点的水平位移为：xA=v0t=1×0.2m=0.2m=20cm， 抛出点的横坐标为：x=﹣20cm． 抛出点离A点的竖直位移为y=
则抛出点的纵坐标为：x=﹣5cm．
故答案为：①水平，相同，静止，光滑曲线 ②2，﹣20cm，﹣5cm
【点评】本题考查了实验注意事项，要知道实验原理与实验注意事项，在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要注重学生对探究原理的理解．
14．如图1是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤：
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A．用天平测出重物和夹子的质量
B．把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内 C．把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态
D．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态
E．接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源 F．用秒表测出重物下落的时间 G．更换纸带，重新进行两次实验
（1）对于本实验，以上不必要的两个步骤是 A 和 F ，图2为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其他点未画出），打点计时器每隔0.02s打一个点．若重物的质量为0.5kg，当地重力加速度取g=9.8m/s2，由图乙所给的数据可算出（结果保留两位有效数字）：
①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量为 0.86 J． ②打B点时重物的动能为 0.81 J．
（2）试指出造成第（1）问中①②计算结果不等的原因是 由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功 ．
【考点】验证机械能守恒定律． 【分析】（1）根据实验的原理和注意事项确定实验中不必要的步骤．
根据下降的高度求出重力势能的减小量，根据某段时间内的平均速度求出B点的瞬时速度，从而得出B点的动能． （2）重力势能的减小量与动能增加量不等的原因是由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功引起的．
【解答】解：（1）实验中验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，两边都有质量，可以约去，所以不需要测出重物和夹子的质量，故A不需要．
物体下落的时间可以通过打点计时器直接得出，不需要秒表测重物下落的时间，故F不需要． 故选：A和F．
①从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量△Ep=mgh=0.5×9.8×0.176J=0.86J． ②B点的速度vB=
=
m/s=1.8m/s，
则B点的动能EkB=mvB2=×0.5×1.82=0.81J．
（2）第（1）问中①②计算结果不等的原因是由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功． 故答案为：（1）A、F，①0.86；②0.81；（2）由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功．
【点评】正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发进行分析所测数据，如何测量计算，会起到事半功倍的效果．掌握纸带的处理方法，会根据下降的高度求出重力势能的减小量，会根据纸带求出瞬时速度，从而得出动能的增加量．
三、计算题：本题共3小题，共30分，要求写出以必要的文字说明．
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15．火箭发射“神舟”号宇宙飞船开始阶段是竖直升空，设向上的加速度a=5m/s2，宇宙飞船中用弹簧秤悬挂一个质量为m=9kg的物体，当飞船升到某高度时，弹簧秤示数为85N，那么此时飞船距地面的高度是多少（地球半径R=6400km，地球表面重力加速度g=10m/s2）？ 【考点】万有引力定律及其应用；牛顿第二定律；向心力．
【分析】当卫星升空到某高处时，对物体进行受力分析，运用牛顿第二定律列出等式，注意此时物体所受的重力与在地球表面不相等．
由于不考虑地球自转的影响，根据万有引力等于重力求出卫星距地面的高度．
【解答】解：升空到距地h高处，对飞船中的物体进行受力分析，运用牛顿第二定律列出等式： F﹣mg'=ma，
又由于万有引力近似等于物体重力得： 开始升空时：mg=在h高处时：mg'=
，
，
由以上三式解得h==3200km
答：此时飞船距地面的高度是3200km．
【点评】把星球表面的物体运动和天体运动结合起来是考试中常见的问题．重力加速度g是天体运动研究和天体表面宏观物体运动研究联系的物理量．
16．某战士在倾角为30°的山坡上进行投掷手榴弹训练．他从A点以某一初速度
m/s沿水平方向
投出手榴弹后落在B点．该型号手榴弹从拉动弹弦到爆炸需要5s的时间，空气阻力不计，（g=10m/s2）求：
（1）若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是多少？ （2）点AB的间距s是多大？
【考点】平抛运动．
【分析】平抛运动是具有水平方向的初速度只在重力作用下的运动，是一个匀变速曲线运动．解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动．
【解答】解：设手榴弹飞行时间为t （1）手榴弹的水平位移x=v0t 手榴弹的竖直位移
且 h=xtan30°
解得 t=3s，h=45 m
战士从拉动弹弦到投出所用的时间t0=5s﹣t=2.0 s （2）点AB的间距
解得 s=90 m 答：（1）若要求手榴弹正好在落地时爆炸，问战士从拉动弹弦到投出所用的时间是2s；（2）点AB的间距s是90m
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【点评】本题是对平抛运动基本概念和基本公式的考察，难度不大，本题是将位移分解成水平和竖直两个方向，由位移公式求解．
17．如图所示，AB是倾角θ为45°的直轨道，CD是半径R=0.4m的圆弧轨道，它们通过一段曲面BC平滑相接，整个轨道处于竖直平面内且处处光滑．一个质量m=1kg的物体（可以看作质点）从高H的地方由静止释放，结果它从圆弧最高点D点飞出，垂直斜面击中P点．已知P点与圆弧的圆心O等高．g取10m/s2．求：
（1）物体击中P点前瞬间的速度； （2）在C点轨道对物体的压力大小； （3）物体静止释放时的高度H．
【考点】动能定理的应用；平抛运动；向心力． 【分析】（1）物体从D点运动到P点做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据速度位移公式求出击中P点时竖直方向速度，进而求出击中P点的速度；
（2）根据机械能守恒定律求出物体在C点的速度，在C点，根据向心力公式列式求解轨道对物体的支持力；
（3）物体从A到D的过程中，根据机械能守恒定律列式即可求解． 【解答】解：（1）物体从D点运动到P点做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则竖直方向有： 2gR=vy2；
==2m/s 解得：vy=
根据几何关系得：物体击中P点的速度 vP=（2）从C到P的过程，根据机械能守恒定律得： mgR=
﹣
=4m/s
在C点，由牛顿第二定律得： N﹣mg=m
联立解得 N=70N
（3）物体从A到P的过程中，根据机械能守恒定律得： mg（H﹣R）=mvP2；
解得：H=1.2m 答：（1）物体击中P点前瞬间的速度为4m/s； （2）在C点轨道对物体的压力为70N； （3）物体静止释放时的高度H为1.2m．
【点评】本题要求同学们能正确分析物体的运动情况，掌握平抛运动的研究方法：运动的分解法．在轨道光滑的情况下，往往运用机械能守恒定律求速度或高度．
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黑龙江省双鸭山市友谊县红兴隆管理局一高高一(下)期末水平物理试卷(解析版)
