AP物理1考试历年真题解析（八）

今天的题是2017年free response第四题，是一道有关能量的题。

题意：物理课上，同学们需要设计一个可以从实验桌的顶部水平发射物块的低摩擦滑道。小队1和小队2分别用了如图所示的滑道和相同物块1,2。两个滑道的高度相同为d但小队2的桌子比小队1的桌子矮。为了弥补桌子高度，小队2把滑道右侧加高，让两个物块飞离时的高度距地面相同。

(a) 两个物块都从各自的滑道静止释放，物块1和物块2落地的点到桌子距离相同吗，简单阐述原因。

解析：因为重力势能=mg△h，所以离开滑道时，物块1的重力势能转化为的动能大于物块2的重力势能转化为的动能，其发射速度大于物块2速度。又因为从离开桌子到落地的时间相同(时间用竖直加速度判断)，水平速度不变，所以物块1的落地点距桌子更远。

参考答案：

评分标准：三分，能量守恒、离桌速度不同、time in air相同各一分。

题意：在另一个实验里，小队1和小队2用了相同高度的桌子和低摩擦滑道。但是两个滑道的形状不同，如图所示。

(b) 两个物块同时在各自的滑道顶部从静止释放。

ⅰ哪个物块的落地点离各自桌子距离更远。简单阐述原因，但不能推导公式。

解析：因为重力势能=mg△h，所以离开滑道时，物块1的重力势能等于物块2的重力势能。物块1转化为的动能等于物块2，其发射速度等于物块2速度。又因为从离开桌子到落地的时间相同(时间用竖直加速度判断)，水平速度不变，所以物块1的落地点距桌子与物块二的相同。

参考答案：

评分标准：两分，重力势能变化量相等、离桌速度相同各一分。

ⅱ题意：哪个物块先落地。简单阐述原因，但不能推导公式。

解析：虽然两个物块从离开桌子到落地经历的时间相同，但是因为滑道形状不同，滑道1坡度开始更陡，所以物块1在滑道上用时更短，更先落地。

参考答案：

评分标准：两分，平均速度不同、平均速度不同解释各一分。