高考能力测试步步高物理基础训练8
基础训练8 互成角度的两个力的合成研究平抛物体的运动（实验一）
（时间60分钟，赋分100分）
训练指要
本套试题训练和考查的重点是：理解验证互成角度的两个力合成时的平行四边形法则及研究平抛物体的运动这两个实验的原理.方法，能通过实验描出平抛运动的轨迹，并学会根据平抛运动轨迹求初速度的方法.第14题为创新题.这种类型的题的特点是能在掌握实验原理后训练学生设计简单实验，培养学生拓展思维，大胆创新的能力.
一、选择题（每小题5分，共40分）
1.在两个共点力合成的实验中，用A、B两个弹簧秤拉橡皮条的结点，使其位于O处，如图1—8—1所示，此时α＋β=90°，现在保持A读数不变，减小α角，要使质点仍在O处，可采取的办法是
图1—8—1
A.增大B的读数，同时减小β角 B.增大B的读数，同时增大β角
C.减小B的读数，同时减小β角 D.减小B的读数，同时增大β角
2.在《互成角度的两个共点力的合成》的实验中，橡皮条的一端固定在木板上，用两个弹簧秤把橡皮的另一端拉到某一确定的O点，以下操作中错误的是
A.同一次实验过程中，O点的位置允许变动
B.实验中，弹簧秤必须保持与木板平行，读数时视线要正对弹簧秤刻度
C.实验中，先将其中一个弹簧秤沿某一方向拉到最大量程，然后只需调节另一弹簧秤的大小和方向，把橡皮条的另一端拉到O点
D.实验中，把橡皮条的另一端拉到O点时，两个弹簧秤之间夹角应取90°，以便于算出合力大小
3.在“共点力的合成”的实验中，如图1—8—2所示，使b弹簧秤按图示位置开始顺时针缓慢转动，在这过程中保持O点位置不变和a弹簧秤的拉伸方向不变，则在整个过程中关于a、b弹簧的读数变化是
图1—8—2
A.a增大、b减小 B.a减小，b增大
C.a减小，b先增大后减小 D.a减小，b先减小后增大
4.由“互成角度的两个共点力的合成”实验所得的法则，同样适用于下列哪些物理量的合成
A.速度 B.加速度 C.动量 D.动能
5.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画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，正确的是
A.通过调节使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）接触
F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
6.物体从某一高处平抛，其初速度为v0，落地速度为vt，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为
A.
B.
C.
D.
7.如图1—8—3所示，以9.8 m/s的水平速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是
图1—8—3
A.（
/3）s B.（2/3）s C.s D.2
s
8.某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中忘了记下槽末端的位置O，如图1—8—4所示，A为物体运动一段时间后的位置，根据图象求出物体做平抛运动的初速度为（g取 10 m/s2）
图1—8—4
A.10 m/s B.10 cm/s C.20 m/s D.200 cm/s
二、填空题（每小题6分，共24分）
9.在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L= 1.25 cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图1—8—5中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=________(用L、g表示)，其值为________.
图1—8—5
10.如图1—8—6所示是两位同学在研究“共点力的合成”时得到的实验结果.若按实验中要求的符号表示各个力，则_______中的实验结果与事实相符.这是因为______________.
图1—8—6
11.在研究平抛物体的运动的实验中，已测出落下高度h与对应的射程x如下表所示，则物体水平初速度为______ m/s(当地重力加速度为9.8 m/s2).
| h（m） | 5.0 | 11.25 | 20 | 24.2 |
| x（m） | 2.0 | 3.15 | 4.6 | 4.4 |
12.如图1—8—7所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5 cm.如果取g=10 m/s2，那么，（1）闪光频率是________ Hz.（2）小球运动中水平分速度的大小是________ m/s.（3）小球经过B点时的速度大小是________ m/s.
图1—8—7
三、计算题（共36分）
13.(12分)将橡皮筋的一端固定在A点，另一端拴上两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为5 N、最小刻度为0.1 N的弹簧测力计，沿着两个不同的方向拉弹簧测力计.当橡皮筋的活动端拉到O点时，两根细绳相互垂直，如图1—8—8所示，这时弹簧测力计的读数可从图中读出：
图1—8—8
（1）由图中可读得两个相互垂直的拉力的大小分别为_______N和_______ N.（只须读到0.1 N）
（2）在本题的方格纸上按作图法的要求画出这两个力及它们的合力.
14.（12分）试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射初速度的实验方法，提供的实验器材有：弹射器(含弹丸见1—8—9图)、铁架台(带有夹具)、米尺.
图1—8—9
（1）画出实验示意图.
（2）指出在安装弹射器时应注意的事项.
（3）指出实验时需要测量的量.(在图中用字母标明)
（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速不可能完全相等，在实验中应采取的方法是什么?
（5）推导出初速度的计算公式.
15.（12分）如图1—8—10，为研究平抛运动所得到的一张闪光照片，闪光间隔时间为
s，OD直线上的三点是小球从O点自由下落时记下的，OC虚线上的三点是小球做平抛运动时记下的，取g=10 m/s2，则小球抛出的初速度为多少?经过C点时速度的大小是多少?
图1—8—10
高考能力测试步步高物理基础训练8答案
一、1.C 2.CD 3.D 4.ABC
5.ACE 要使小球做平抛运动，斜槽轨道末端必须水平，A正确.小球每次抛出的初速度相等，释放小球时必须在斜槽上同一位置由静止释放，B不正确，C正确.小球离开轨道后，仅受重力作用，不能有摩擦，E正确.
6.D 7.C
8.D 小球竖直分运动为匀加速直线运动，加速度为g,故Δs=gT2;水平分力运动为匀速运动，故Δx=v0T,从而v0=Δx
,由图可知：Δx=20 cm,Δs=10 cm,故v0=10 ×
cm/s= 200 cm/s,应选D.
二、9.2
;0.7 m/s
10.图（a）；只用一个弹簧秤将橡皮条的端点由A点拉到O点时，所用的力F′的方向一定是在AO这条直线上.
11.2.1 12.10;1.5;2.5
三、13.从读数可知互相垂直的拉力大小分别为4 N和2.5 N.作图略.
14.（1）作出下面的示意图.
（2）弹射器必须保持水平，以保证弹丸初速度沿水平方向.
（3）应测出弹丸下降的高度y和水平射程x.
（4）在不改变高度y的条件下进行多次实验测量水平射程x，得出水平射程x的平均值
，以减小误差.
（5）因为y=
gt2，所以t=
又x=v0·t，故v0=x/t=/
15.一个方格的边长l=gt2=×10×（）2 m=
m
可知在Δt=s的时间内，小球的水平位移x=3l=
m
由x=v0t得v0=x/t=÷m/s=0.5 m/s
vcy=gt=10×3Δt=1 m/s故vc=
/2 m/s