湖北省重点高中协作体高一物理下学期期中试卷（含解析）.doc

2014-2015学年湖北 省重点高中协作体高一（下）期中物理试卷一、选择题（本小题包括10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6小题只有一项符合题目要求，第7-10小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1在物理学发展史上，许多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（）a 伽利略在研究自由落体运动规律时，创建了实验与逻辑推理相结合的科学思维方式和研究方法b 牛顿在伽利略和笛卡尔研究的基础上，提出了牛顿第一定律，并且设计理想斜面实验证实了牛顿第一定律c 20世纪初，德国天文学家开普勒通过认真观测和研究，发现了行星绕太阳运动的基本规律，后人称之为开普勒行星运动定律d 牛顿在创建万有引力定律的过程中，接受了胡克等科学家关于“吸引力与两物体中心距离的平方成反比”的猜想，并根据大量实验数据得出了引力常量g的大小2关于曲线运动的说法中正确的是（）a 物体做曲线运动时所受合力一定是变力b 变速运动一定是曲线运动c 曲线运动一定是匀变速运动d 物体做曲线运动，所受合力的方向与速度方向不在一条直线上3如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（）a 车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来b 人在最高点时对座位仍可能产生压力c 人在最低点时对座位的压力等于mgd 人在最低点时对座位的压力小于mg4礼炮在高空中爆炸，有这样一种情况：在同一时刻，同一位置有四朵烟花以速度v向上、向下、向左、向右射出（不计空气阻力），经过1s后四朵烟花在空中的位置构成的正确图形是（）a b c d 5如图，船从a处开出后沿直线ab到达对岸，若ab与河岸成37角（sin37=0.6，cos37=0.8），水流速度为5m/s，则船从a点开出的最小速度为（）a 2m/sb 3m/sc 4m/sd 5m/s6“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，并成功撞月如图为卫星撞月的模拟图，卫星在控制点开始进入撞月轨道假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为r，周期为t，引力常量为g，根据题中信息（）a 可以求出“嫦娥一号”绕月球做圆周运动的速度b 可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力c “嫦娥一号”卫星在控制点处应加速d “嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2m/s7如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）a 向心加速度的大小相等b 线速度的大小相等c 角速度的大小相等d 周期相同8如图所示，物体a通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体b，现用适当的外力作用在物体b上，使沿物体a沿光滑竖直杆以速度v匀速下滑的细绳与竖直杆间的夹角为，则下列说法正确的是（）a 物体b向右匀速运动b 物体b向右加速运动c 细绳对a的拉力逐渐变小d 细绳对b的拉力逐渐变大9如图所示，物体a放在直角三角形斜面体b上面，b放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时a、b静止：现用力f沿斜面向上推a，但a、b并未运动，下列说法正确的是（）a 弹簧弹力一定不变b a、b之间的摩擦力一定变大c a、b之间的摩擦力可能大小不变d b与墙之间可能没有摩擦力10石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空现假设在赤道平面内有垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星高度r（从地心算起）延长到太空深处这种所谓的太空电梯可用于低成本发射绕地人造卫星，如图所示现假设将甲、乙、丙三个物体分别通过电梯送到不同的高度，关于三个物体的说法正确的是（）a 三个物体运行的周期不相同b 三个物体与电梯都没有作用力c 甲物体受到电梯向上的作用力，丙物体受到电梯向下的作用力d 若乙物体意外与电梯脱离，将继续做圆周运动二、实验题（本大题包括3小题，共18分）11为快速测量自行车的骑行速度，某同学的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度经过骑行，他得到如下的数据：在时间内t内踏脚板转动的圈数为n，踏脚板带动的大齿轮直径为r，带动后车轮的小齿轮直径为r，车轮直径p，则自行车骑行速度的计算公式v=12在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是（）a 选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看a、b两球是否同时落地b 选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端一定要低于水面c 选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放d 除上述装置外，也能用每秒20帧数码照相机拍摄后得到钢球做平抛运动轨迹13某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图在水平桌面上放置了一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节但不能水平移动在木板上固定一张白纸该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：a实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab=bc=30.00cm，如图所示b让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1=hc让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度h2=h+10.00（cm）d让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度h3=h+30.00（cm）则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=m/s，已知钢球的重力加速度为g=10m/s2，空气阻力不计三、计算题（本题包括4小题，共52分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）14若宇宙飞船登陆某星球后，宇航员在距星球表面h处以某一速度水平抛出一个小球，经过时间t小球落回星球表面已知该星球半径为r，万有引力常量为g，试求出该星球的质量m15如图所示，质量m=2.0kg的物体在恒定的水平外力的作用下在水平面上运动，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，g=10m/s2根据以上条件，求：（1）t=10s时刻物体的位置坐标；（2）t=10s时刻物体速度（sin37=0.6，cos37=0.8）162011年8月，“嫦娥二号”在完成探月飞行任务后成功进入了绕“日地拉格朗日点”的轨道，我国成为世界上第三个造访该点的国家，如图所示，该拉格朗日点位于太阳和地球连线的延长线上，一飞行器位于该点，在几乎不消耗燃料的情况下与地球同步绕太阳做圆周运动，若已知太阳与地球的中心间距离为r，地球中心与此飞行器间的距离为d，地球质量为m，万有引力常量g，求此飞行器的运行周期t（对于飞行器，只考虑太阳和地球对此飞行器的万有引力；对于地球，只考虑太阳对地球的万有引力）17如图所示是利用传送带装运煤块的示意图其中，传送带足够长，倾角=37，煤块与传送带间的动摩擦因数=0.8，传送带的主动轮和从动轮半径相等，两轮轮心间的距离为7米，主动轮轴顶端与运煤车底板间的竖直高度h=1.8m，与运煤车车厢中心的水平距离x=1.2m现在传送带底端由静止释放一些煤块（可视为质点，煤块与轮心的连线与倾斜传送带垂直，位置如图所示），到达主动轮时随轮一起匀速转动煤块在轮的最高点恰好水平抛出并落在车厢中心，取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，求：（1）传送带匀速运动的速度v及主动轮和从动轮的半径r；（2）煤块在传送带上由静止开始至主动轮轴顶端所经过的时间t（第（2）问保留三位有效数字）2014-2015学年湖北省重点高中协作体高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本小题包括10小题，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6小题只有一项符合题目要求，第7-10小题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1在物理学发展史上，许多科学家做出了卓越的贡献，下列说法正确的是（）a 伽利略在研究自由落体运动规律时，创建了实验与逻辑推理相结合的科学思维方式和研究方法b 牛顿在伽利略和笛卡尔研究的基础上，提出了牛顿第一定律，并且设计理想斜面实验证实了牛顿第一定律c 20世纪初，德国天文学家开普勒通过认真观测和研究，发现了行星绕太阳运动的基本规律，后人称之为开普勒行星运动定律d 牛顿在创建万有引力定律的过程中，接受了胡克等科学家关于“吸引力与两物体中心距离的平方成反比”的猜想，并根据大量实验数据得出了引力常量g的大小考点：物理学史分析：伽利略通过对自由落体运动的研究，开创了把实验和逻辑推理相结合的科学研究方法和科学思维方式开普勒通过第谷的观测最早发现了行星运动的三大规律牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力恒量解答：解：a、伽利略通过逻辑推理证明亚里士多德理论内部存在矛盾，通过铜球从斜面滚下的实验，运用数学演算，得到自由落体运动是匀加速直线运动，开创了把实验和逻辑推理相结合的科学研究方法和科学思维方式故a正确b、牛顿在伽利略和笛卡尔研究的基础上，提出了牛顿第一定律，但设计理想斜面实验的伽利略；故b错误；c、开普勒是在第谷的观测基础上，通过认真观测和研究，发现了开普勒行星运动定律的；故c错误；d、牛顿提出了万有引力定律，但是他没能够测出引力常量；故d错误；故选：a点评：本题考查物理学史，对于著名物理学家的理论、实验等成就要加强记忆，不在简单试题上犯错误；特别注意类似引力常测定、开普勒定律等易错问题的准确记忆2关于曲线运动的说法中正确的是（）a 物体做曲线运动时所受合力一定是变力b 变速运动一定是曲线运动c 曲线运动一定是匀变速运动d 物体做曲线运动，所受合力的方向与速度方向不在一条直线上考点：物体做曲线运动的条件分析：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动解答：解：a、曲线运动的条件是合力与速度不共线，但合外力不一定变化，如平抛运动，故a错误；b、变速运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故b错误；c、曲线运动不一定是匀变速曲线运动，若匀速圆周运动故c错误；d、曲线运动的条件是合力与速度不共线故d正确故选：d点评：本题主要是考查学生对物体做曲线运动的条件、圆周运动特点的理解，涉及的知识点较多，是一道比较好的题目3如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（）a 车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来b 人在最高点时对座位仍可能产生压力c 人在最低点时对座位的压力等于mgd 人在最低点时对座位的压力小于mg考点：向心力专题：匀速圆周运动专题分析：车在最高点时，若恰好由重力提供向心力时，人与保险带间恰好没有作用力，没有保险带，人也不会掉下来当速度更大时，人更不会掉下来当速度大于临界速度时，人在最高点时对座位就产生压力人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析压力与重力的关系解答：解：a、当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，有mg=m，则得临界速度为v0=当速度v时，没有保险带，人也不会掉下来故a错误b、当人在最高点的速度v时，人对座位就产生压力故b正确c、d人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，人处于超重状态，人对座位的压力大于mg故c、d错误故选b点评：本题是实际问题，考查运用物理知识分析实际问题的能力，关键根据牛顿运动定律分析处理圆周运动动力学问题4礼炮在高空中爆炸，有这样一种情况：在同一时刻，同一位置有四朵烟花以速度v向上、向下、向左、向右射出（不计空气阻力），经过1s后四朵烟花在空中的位置构成的正确图形是（）a b c d 考点：抛体运动分析：根据运动的合成与分解的知识，每个小球的运动都可以分解为自由落体运动和沿着初速度方向的匀速直线运动；假设同时有个小球从同一位置自由落体，则其余4个球相对与该球都是匀速直线运动解答：解：每个小球的运动都可以看成是沿初速度方向的匀速直线运动和竖直向下的自由落体运动的合运动假设同时有个小球从同一位置自由落体，则其余4个球相对与该球都是匀速直线运动，故以四个小球所在位置为顶点所构成的图形应该是正方形；故选：a点评：本题考查抛体运动的性质，只要参考系选择恰当，可以是复杂问题简单化，本题再一次说明了这个道理，基础题5如图，船从a处开出后沿直线ab到达对岸，若ab与河岸成37角（sin37=0.6，cos37=0.8），水流速度为5m/s，则船从a点开出的最小速度为（）a 2m/sb 3m/sc 4m/sd 5m/s考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：本题中船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，合速度方向已知，顺水流而下的分运动速度的大小和方向都已知，根据平行四边形定则可以求出船相对水的速度的最小值解答：解：船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，其中，合速度v合方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动v水速度的大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则（或三角形定则），如图当v合与v船垂直时，v船最小，由几何关系得到v船的最小值为：v船=v水sin37=50.6=3m/s故b正确，a、c、d错误故选：b点评：本题考查运动的合成与分解，关键先确定分速度与合速度中的已知情况，然后根据平行四边形定则确定未知情况6“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了既定任务，并成功撞月如图为卫星撞月的模拟图，卫星在控制点开始进入撞月轨道假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为r，周期为t，引力常量为g，根据题中信息（）a 可以求出“嫦娥一号”绕月球做圆周运动的速度b 可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力c “嫦娥一号”卫星在控制点处应加速d “嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2m/s考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用专题：人造卫星问题分析：根据线速度与周期和轨道半径的关系求出嫦娥一号的线速度大小，根据万有引力与向心力的关系确定“嫦娥一号”卫星在控制点处加速还是减速解答：解：a、嫦娥一号绕月球做圆周运动的速度v=，故a正确b、由于嫦娥一号的质量未知，无法求出月球对嫦娥一号的引力，故b错误c、在变轨前，月球对卫星的引力等于卫星作圆周运动所需的向心力，而向里变轨时万有引力应该大于卫星所需的向心力，故卫星在控制点处应减速，故c错误d、第二宇宙速度11.2km/s，是卫星脱离地球的束缚进入太阳系成为一颗人造地球行星的最小速度，而嫦娥一号卫星跟随月球围绕地球运动，故没有脱离地球的束缚，故其发射速度小于第二宇宙速度，故d错误故选：a点评：本题考查了万有引力提供向心力；卫星变轨问题；第二宇宙速度；变轨问题和第二宇宙速度是易错点7如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）a 向心加速度的大小相等b 线速度的大小相等c 角速度的大小相等d 周期相同考点：向心力；牛顿第二定律专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度，再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解解答：解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：f=mgtan；由向心力公式得到：f=m2r；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htan；由三式得：=，与绳子的长度和转动半径无关，故c正确；又由t=知，角速度相等，则周期相同，故d正确由v=wr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故b错误；由a=2r，两球转动半径不等，向心加速度不同，故a错误故选：cd点评：本题关键要对球受力分析，找向心力来源，求角速度；同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向心加速度之间的关系公式8如图所示，物体a通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体b，现用适当的外力作用在物体b上，使沿物体a沿光滑竖直杆以速度v匀速下滑的细绳与竖直杆间的夹角为，则下列说法正确的是（）a 物体b向右匀速运动b 物体b向右加速运动c 细绳对a的拉力逐渐变小d 细绳对b的拉力逐渐变大考点：运动的合成和分解专题：运动的合成和分解专题分析：物体a以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于物体b的速率，将a物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解b的速率，再讨论b的运动情况解答：解：a、将a物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，由绳子速率为：v绳=vcos而绳子速率等于物体b的速率，则有物体b的速率vb=v绳=vcos因减小，则b物体变加速运动，故a错误，b正确；c、对a受力分析，重力、拉力、支持力，拉力的竖直方向的分力与重力平衡，当减小，则对a拉力减小，故c正确；d、对b受力分析，则重力、拉力、支持力，因绳子对b的拉力与对a的拉力大小是相等的，所以绳子对b的拉力也变小，故d错误；故选：bc点评：本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出这样错误的结果：将绳的速度分解，如图得到 v=v绳sin9如图所示，物体a放在直角三角形斜面体b上面，b放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时a、b静止：现用力f沿斜面向上推a，但a、b并未运动，下列说法正确的是（）a 弹簧弹力一定不变b a、b之间的摩擦力一定变大c a、b之间的摩擦力可能大小不变d b与墙之间可能没有摩擦力考点：共点力平衡的条件及其应用；力的合成与分解的运用专题：共点力作用下物体平衡专题分析：隔离对a分析，通过a受力平衡判断a、b之间摩擦力的变化通过对整体分析，抓住ab不动，弹簧的弹力不变，判断b与墙之间有无摩擦力解答：解：a、对a，开始受重力、b对a的支持力和静摩擦力平衡，当施加f后，仍然处于静止，开始a所受的静摩擦力大小为magsin，若开始时f比较小则摩擦力减小；若f=2magsin，则a、b之间的摩擦力大小可能不变故a错误，b错误，c正确d、对整体分析，由于ab不动，弹簧的形变量不变，则弹簧的弹力不变，开始弹簧的弹力等于a、b的总重力，施加f后，f在竖直方向上有分量，弹簧的弹力不变，总重力不变，根据平衡知，则b与墙之间一定有摩擦力故d错误故选：c点评：解决本题的关键能够正确地进行受力分析，运用共点力平衡进行求解，以及掌握整体法和隔离法的运用10石墨烯是目前世界上已知的强度最高的材料，它的发现使“太空电梯”缆线的制造成为可能，人类将有望通过“太空电梯”进入太空现假设在赤道平面内有垂直于地面延伸到太空的轻质电梯，电梯顶端可超过地球的同步卫星高度r（从地心算起）延长到太空深处这种所谓的太空电梯可用于低成本发射绕地人造卫星，如图所示现假设将甲、乙、丙三个物体分别通过电梯送到不同的高度，关于三个物体的说法正确的是（）a 三个物体运行的周期不相同b 三个物体与电梯都没有作用力c 甲物体受到电梯向上的作用力，丙物体受到电梯向下的作用力d 若乙物体意外与电梯脱离，将继续做圆周运动考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用专题：人造卫星问题分析：由于太空电梯是从地面连接到地球同步飞船上，而地球是在不停的转动的，它们要保持相对的静止必须有相同的角速度，再根据各点随地球一起做匀速圆周运动可以判断各点的情况解答：解：a、甲、乙、丙三个物体它们要保持相对的静止必须有相同的角速度，因为三个运动周期都等于地球的自转周期，故a错误；b、因为乙所受的万有引力刚好等于其做圆周运动的向心力，而甲物体所受的万有引力大于其做圆周运动的向心力，丙物体所受的万有引力小于其做圆周运动的向心力，所以乙物体与电梯都没有作用力，甲物体受到电梯向上的力，丙物体受到电梯向下的作用力，故b错误，c正确；d、若乙物体意外与电梯脱离，其将绕地球做匀速圆周运动，故d正确；故选：cd点评：由于太空电梯直接从地面连到了地球同步飞船上，它们的角速度是相同的，这是本题的隐含的条件，抓住这个条件即可解答本题二、实验题（本大题包括3小题，共18分）11为快速测量自行车的骑行速度，某同学的设想是：通过计算踏脚板转动的角速度，推算自行车的骑行速度经过骑行，他得到如下的数据：在时间内t内踏脚板转动的圈数为n，踏脚板带动的大齿轮直径为r，带动后车轮的小齿轮直径为r，车轮直径p，则自行车骑行速度的计算公式v=考点：线速度、角速度和周期、转速专题：匀速圆周运动专题分析：根据转速求出脚踏板的角速度，抓住大齿轮与脚踏板有相同的角速度求出大齿轮的线速度，小齿轮和大齿轮线速度相等，结合小齿轮与后轮角速度相等，求出自行车的速度解答：解：脚踏板的角速度为：，大齿轮与脚踏板具有相同的角速度，则大齿轮的线速度为：，大齿轮和小齿轮具有相同的线速度，则小齿轮的角速度为：，小齿轮与后轮具有相同的角速度，则自行车的速度为：v=故答案为：点评：解决本题的关键是要知道：若共轴，则角速度相等；若共线，则线速度相等，再根据v=r进行求解12在探究平抛运动的规律时，可以选用下列各种装置图，以下操作合理的是（）a 选用装置1研究平抛物体竖直分运动，应该用眼睛看a、b两球是否同时落地b 选用装置2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端一定要低于水面c 选用装置3要获得钢球的平抛轨迹，每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放d 除上述装置外，也能用每秒20帧数码照相机拍摄后得到钢球做平抛运动轨迹考点：研究平抛物体的运动专题：实验题；平抛运动专题分析：平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，实验时，要注意保证初速度处于水平方向，根据研究平抛运动的原理出发分析研究方法是否合理解答：解：a、选用装置图1研究平抛物体竖直分运动，应该是听声音的方法判断小球是否同时落地，故a错误；b、竖直管内与大气相通，为外界大气压强，竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速度恒定如果竖直管上出口在水面上，则水面上为恒定大气压强，因而随水面下降，出水管上口压强 降低，出水速度减小故b正确；c、选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故c错误；d、用数码照相机拍摄时曝光时间的固定的，所以可以用来研究平抛运动，故d正确故选：bd点评：解决本题的关键知道探究平抛运动规律的原理，以及掌握研究平抛运动的方法13某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图在水平桌面上放置了一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动在钢球抛出后经过的地方放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺读出，木板可以上下自由调节但不能水平移动在木板上固定一张白纸该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：a实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且ab=bc=30.00cm，如图所示b让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差h1=hc让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度h2=h+10.00（cm）d让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度h3=h+30.00（cm）则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小v0=2m/s，已知钢球的重力加速度为g=10m/s2，空气阻力不计考点：研究平抛物体的运动专题：实验题；平抛运动专题分析：根据竖直方向运动特点h=gt2，求出物体运动的相等时间间隔，然后利用水平方向运动特点即可求出平抛的初速度，从而即可求解解答：解：钢球从a到b和b到c的时间相等，击中ab时木板的竖直距离为10cm，击中bc时木板的竖直距离为20cm，根据h=gt2得：t=s=0.1s，则钢球平抛运动的初速度为：v0=m/s=2m/s故答案为：2点评：本题不但考查了实验的操作，而且考查了平抛运动的规律以及匀速运动和匀变速运动的规律，对同学的知识的综合应用要求比较高，是个考查学生能力的好题三、计算题（本题包括4小题，共52分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）14若宇宙飞船登陆某星球后，宇航员在距星球表面h处以某一速度水平抛出一个小球，经过时间t小球落回星球表面已知该星球半径为r，万有引力常量为g，试求出该星球的质量m考点：万有引力定律及其应用；向心力专题：万有引力定律的应用专题分析：根据平抛知识求得星球表面的重力加速度，再根据万有引力与重力相等求得星球质量解答：解：平抛的物体在竖直方向上做自由落体运动，据可得星球表面重力加速度为：g=又在星球表面重力与万有引力相等有：可得星球质量为m=答：星球的质量m为点评：能根据平抛知识由物体下落高度和时间求得星表面的重力加速度，再根据重力与万有引力相等求得星球的质量15如图所示，质量m=2.0kg的物体在恒定的水平外力的作用下在水平面上运动，已知物体运动过程中的坐标与时间的关系为，g=10m/s2根据以上条件，求：（1）t=10s时刻物体的位置坐标；（2）t=10s时刻物体速度（sin37=0.6，cos37=0.8）考点：牛顿第二定律专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）根据坐标与时间之间的关系式，代入时间即可得知该时刻对应位置的坐标（2）物体在两个方向上均为直线运动，所以坐标的竖直等于在该方向上的位移大小，再结合直线运动的公式，即可得知这两个方向上的速度，再对速度进行合成，可得该时刻的实际速度大小解答：解：（1）由于物体运动过程中的坐标与时间的关系为： 在x轴方向上：x=3.0tm 在y轴方向上：y=0.2t2m代入时间t=10 s，可得：x=3.0t m=3.010 m=30 m，y=0.2t2 m=0.2102 m=20 m即t=10 s时刻物体的位置坐标为（30 m，20 m）（2）在x轴方向上：x=3.0tm 在y轴方向上：y=0.2t2m物体在这两个方向上的运动学公式为：在x轴方向上：x=v0t在y轴方向上：y=at2；联立并代入数据得：v0=3.0 m/s，a=0.4 m/s2当t=10 s时，vy=at=0.410 m/s=4.0 m/s物体速度 v=m/s=5.0m/s答：（1）t=10s时刻物体的位置坐标为（30 m，20 m）（2）t=10s时刻物体的速度的大小为5.0m/s点评：该题考查了对运动合成与分解的应用和物体位置的求解要求会在直角坐标系中确定物体位置，会结合位移的定理，了解位置与位移之间的联系，能熟练的应用运动学公式处理有关问题，同时注意直角三角形的知识在正交分解上的应用1