一轮精品平抛、圆周综合训练5

合集下载

高考物理一轮复习专题热点平抛运动与圆周运动的综合问题讲义

高考物理一轮复习专题热点平抛运动与圆周运动的综合问题讲义

专题热点四 平抛运动与圆周运动的综合问题一、水平面内圆周运动与平抛运动的综合问题1.命题角度此类问题往往是物体先做水平面内的匀速圆周运动,后做平抛运动,有时还要结合能量关系分析求解,多以选择题或计算题形式考查.2.解题关键(1)明确水平面内匀速圆周运动的向心力来源,根据牛顿第二定律和向心力公式列方程.(2)平抛运动一般是沿水平方向和竖直方向分解速度或位移.(3)速度是联系前后两个过程的关键物理量,前一个过程的末速度是后一个过程的初速度.【例1】 地面上有一个半径为R 的圆形跑道,高为h的平台边缘上的P 点在地面上P ′点的正上方,P ′与跑道圆心O 的距离为L (L>R),如图4-1所示,跑道上停有一辆小车,现从P 点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计).问:图4-1(1)当小车分别位于A 点和B 点时(∠A OB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大?(2)若小车在跑道上运动,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A 点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B 处落入小车中,小车的速率v 应满足什么条件?【解析】 (1)沙袋从P点被抛出后做平抛运动,设它的落地时间为t,则h =12gt 2,解得t=错误! 当小车位于A 点时.有x A =v At =L -R可得v A =(L -R )错误!当小车位于B点时,有x B =v B t =L 2+R 2可得v B =错误!(2)若小车在跑道上运动,要使沙袋落入小车,最小的抛出速度为v 0min =v A =(L-R )\r(\f(g,2h ))若当小车经过C 点时沙袋刚好落入,抛出时的初速度最大,有x C =v0m ax t =L +R可得v 0max =(L+R )错误!所以沙袋被抛出时的初速度范围为(L -R )错误!≤v0≤(L +R )错误!(3)要使沙袋能在B 处落入小车中,小车运动的时间应与沙袋下落的时间相同t AB =(n+14)2πRv (n =0,1,2,3,…) t AB =t =错误!得v =错误!错误!(n=0,1,2,3,…)【答案】 (1)(L -R )错误! 错误!(2)(L -R)\r(\f (g,2h ))≤v 0≤(L +R)\f(g,2h )(3)\f(4n +1πR ,2)错误!(n =0,1,2,3,…)二、竖直面内圆周运动与平抛运动的综合问题1.命题角度此类问题有时物体先做竖直面内的变速圆周运动,后做平抛运动,有时物体先做平抛运动,后做竖直面内的变速圆周运动,往往要结合能量关系求解,多以计算题形式考查.2.解题关键(1)竖直面内的圆周运动首先要明确是“轻杆模型”还是“轻绳模型”,然后分析物体能够到达圆周最高点的临界条件.(2)速度也是联系前后两个过程的关键物理量.图4-2【例2】 如图4-2所示,一不可伸长的轻绳上端悬挂于O 点,下端系一质量m =1.0 k g的小球.现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放,当它经过B 点时绳恰好被拉断,小球平抛后落在水平地面上的C 点,地面上的D 点与OB 在同一竖直线上,已知绳长L =1.0 m,B 点离地高度H =1.0 m ,A 、B 两点的高度差h =0.5 m,重力加速度g 取10 m/s 2,不计空气影响,求:(1)地面上DC 两点间的距离s ;(2)轻绳所受的最大拉力大小.【解析】 分段研究小球的运动过程,A到B 过程中小球在竖直面内做圆周运动,机械能守恒;B 到C 过程中小球做平抛运动,根据平抛运动的分解求解.注意隐含条件:恰好被拉断时,轻绳达到最大张力.(1)小球从A 到B 过程机械能守恒,有m gh =12mv 错误!①小球从B到C做平抛运动,在竖直方向上有H=\f(1,2)gt2②在水平方向上有s=v B t③由①②③式解得s≈1.41 m④(2)小球下摆到达B点时,绳的拉力和重力的合力提供向心力,有F-mg=m错误!⑤由①⑤式解得F=20 N根据牛顿第三定律F′=-F轻绳所受的最大拉力为20 N.【答案】 (1)1.41 m (2)20N。

圆周运动和平抛运动的综合问题专业知识讲座

圆周运动和平抛运动的综合问题专业知识讲座
直径,P点到桌面的竖直距离也是R。用质量为m=0.2 kg的物块
将弹簧缓慢压缩到C点释放,物块过B点后其位移与时间的关系
为s=6t-2t2,物块飞离桌边缘D点后由P点沿切线落入圆弧轨道。
g=10 m/s2,求:
本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不 当之处,请联系本人或网站删除。
22RvDt解得:vD=4
m/s
在桌面上过B点后由s=6t-2t2得初速度v0=ห้องสมุดไป่ตู้ m/s,加速度
a=-4 m/s2 BD间位移为xBD= v2D v02 2.5 m
2a
本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不 当之处,请联系本人或网站删除。
(2)若物块能沿轨道到达M点,其速度为vM,由能量守恒定律
本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不 当之处,请联系本人或网站删除。
【解析】(1)小球在绳断前瞬间受力如图所示:
由牛顿第二定律得:
竖直方向:FTmcosθ-mg=0
水平方向:FTmsinθ= m
v
2 1
r
由几何关系得:r=Lsinθ
解得:v1= 3 g L
2
本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不
本文档所提供的信息仅供参考之用,不能作为科学依据,请勿模仿。文档如有不
当之处,请联系本人或网站删除。
【解析】选A。设伞边缘距地面的高度为h,伞边缘水滴的速
度v=ωR,水滴下落时间t= 2 h , 水滴平抛的水平位移x=
g
vt= R 2 h , 如图所示。由几何关系,R2+x2=r2,可得:
2

2019-2020年高三高考物理一轮复习《平抛运动与圆周运动》专项练习卷

2019-2020年高三高考物理一轮复习《平抛运动与圆周运动》专项练习卷

平抛运动与圆周运动一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)1.特战队员在进行素质训练时,抓住一端固定在同一水平高度的不同位置的绳索,从高度一定的平台由水平状态无初速开始下摆,如图所示,在到达竖直状态时放开绳索,特战队员水平抛出直到落地。

不计绳索质量和空气阻力,特战队员可看成质点。

下列说法正确的是()A.绳索越长,特战队员落地时的水平位移越大B.绳索越长,特战队员在到达竖直状态时绳索拉力越大C.绳索越长,特战队员落地时的水平速度越大D.绳索越长,特战队员落地时的速度越大2.如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R,小球半径为r,则下列说法正确的是()A.小球通过最高点时的最小速度vmin=B.小球通过最低点时的最小速度vmin=C.小球在水平线ab以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力3.雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来持续、稳定的风,下述说法中正确的是( )A.风速越大,雨滴着地时速度越大B.风速越大,雨滴下落时间越长C.雨滴下落时间与风速有关D.雨滴着地速度与风速无关4.在空中某一高度将一小球水平抛出,取抛出点为坐标原点,初速度方向为轴正方向,竖直向下为y轴正方向,得到其运动的轨迹方程为y=ax2(a为已知量),重力加速度为g。

则根据以上条件可以求得()A.物体距离地面的高度B.物体作平抛运动的初速度C.物体落地时的速度D.物体在空中运动的总时间5.如图所示,细绳一端固定在天花板上的O点,另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v匀速移动,移动过程中,CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升的速度大小为()A.v sinB.v cosC.v tanD. vcot6.“套圈圈”是小孩和大人都喜爱的一种游戏。

高考物理一轮复习专题应用力学两大观点分析平抛运动与圆周运动组合问题练含解析

高考物理一轮复习专题应用力学两大观点分析平抛运动与圆周运动组合问题练含解析

专题22 应用力学两大观点分析平抛运动与圆周运动组合问题(练)1.一个质量为m 的小铁块沿半径为R 的固定半圆轨道上边缘由静止滑下,到半圆底部时,小铁块所受向心力为铁块重力的1.5倍,则此过程中铁块损失的机械能为: ( )A .18mgRB .14mgR C .12mgR D .34mgR 【答案】B 【名师点睛】当滑到半球底部时,半圆轨道底部所受压力为铁块重力的1.5倍,根据牛顿第二定律可以求出铁块的速度;铁块下滑过程中,只有重力和摩擦力做功,重力做功不影响机械能的减小,损失的机械能等于克服摩擦力做的功,根据动能定理可以求出铁块克服摩擦力做的功。

2.如图所示,在水平桌面上的A 点有一个质量为m 的物体,以初速度v 0被抛出,不计空气阻力,当它到达B 点时,其动能为: ( )A .mgH mv +2021B .12021mgh mv +C .2mgh mgH -D .22021mgh mv +【答案】B【解析】不计空气阻力,只有重力做功,从A 到B 过程,由动能定理可得:E kB -12021mgh mv =,故E kB =12021mgh mv +,选项B 正确。

【名师点睛】以物体为研究对象,由动能定理或机械能守恒定律可以求出在B 点的动能.3.(多选)如图所示,半径为R 的光滑圆环固定在竖直平面内,AB 、CD 是圆环相互垂直的两条直径,C 、D 两点与圆心O 等高.一个质量为m 的光滑小球套在圆环上,一根轻质弹簧一端连在小球上,另一端固定在P 点,P 点在圆心O 的正下方2R 处.小球从最高点A 由静止开始沿逆时针方向下滑,已知弹簧的原长为R ,弹簧始终处于弹性限度内,重力加速度为g .下列说法正确的有: ( )A .弹簧长度等于R 时,小球的动能最大B .小球运动到B 点时的速度大小为gR 2C .小球在A 、B 两点时对圆环的压力差为4mgD .小球从A 到C 的过程中,弹簧对小球做的功等于小球机械能的增加量【答案】CD【名师点睛】此题是对功能关系的考查;解题时要认真分析小球的受力情况及运动情况;尤其要知道在最高点和最低点弹簧的伸长量等于压缩量,故在两位置的弹力相同,弹性势能也相同;同时要知道机械能的变化量等于除重力以外的其它力做功。

高三一轮复习圆周平抛综合题专项训练答案

高三一轮复习圆周平抛综合题专项训练答案

高三一轮复习圆周平抛+功能关系综合计算题专项训练答案1、【解析】试题分析:(1)滑块通过C 点后做平抛运动,由平抛运动的规律可求得滑块通过C 点的速度;(2)由机械能守恒定律可求得滑块到达B 点的速度,再由牛顿第二定律可求得滑块受轨道的压力;(3)由动能定理可求得滑块在A 点的速度,再由动量定理可求得A 点的瞬时冲量.(1)设滑块从C 点飞出时的速度为,从C 点运动到D 点时间为t ,滑块从C 点飞射后,做平抛运动竖直方向: 水平方向:联立得:(2)设滑块通过点时的速度为,根据机械能守恒定律: 解得:设在点滑块受轨道的压力为N ,根据牛顿第二定律: 解得:(3)设滑块从点开始运动时的速度为,根据动能定理: 解得:设滑块在点受到的冲量大小为I ,根据动量定理C v 2122R gt =1C s v t =10m/s C v =B B v 2211222B C mv mv mgR =+B v =B 2B v N mg m R-=45N N =A A v 2221122B A mgs mv mv -=-16.1/A v m s =A A I mv =解得:2、【解析】(1)物块过B 点后做匀变速运动,由x=6t ﹣2t 2知:v B =6m/sa=4m/s 2由牛顿第二定律:μmg=ma解得μ=0.4(2)物体刚好能到达M 点,有 由平拋运动规律,在P 点竖直方向:所以:v y =v P •sin60° 从P 到M 的过程,由动能定理得 联立解得W=2.4J .3、【解析】(1)小球从B 到A 做平抛运动,在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动。

据题知,小球到达A 点时,速度与水平方向的夹角为θ,则有小球到达A 点的速度为 对平抛运动的过程,由机械能守恒得: 解得A.B 两点的高度差h =0.8m ;(2)假设小球能到达C 点,由机械能守恒得: 代入数据解得:v C =3m /s8.1/I kg m s =⋅2M v mg m R =22y v gh =()022111cos6022M P mgR W mv mv -+-=-05/cos A v v m s θ==2201122A mgh mv mv =-()22111cos 22C A mv mgR mv θ++=小球通过C 点的最小速度为v ,则 , 因为v C >v ,所以小球能到达最高点C.在C 点,由牛顿第二定律得:mg +F = 代入数据解得:F =5N由牛顿第三定律知,小球对C 点的压力大小为5N .4、【解析】试题分析:在AB 段利用动能定理求的B 点速度;先通过牛顿第二定律求出物体沿斜面上升的加速度,再利用运动学公式求出沿斜面上升的位移,由动能定求的物体从B 点沿斜面再回到B 点得速度,在水平面上由动能定理求的距B 点得距离(1)在AB 过程中,由动能定理可知,解得 (2)物体从B 点沿斜面上滑的加速度为a ,则有 得 上滑的位移为s ,有,得 从B 上滑再回到B 点的速度,由动能定理有 代入数据解得从B 点向左运动时,由动能定理有,解得s=2m ,故最后停在A 点 5、【解析】(1)运动员离开平台后从至的过程中,在竖直方向有:①2v mg m R=/v s ==2C v m R22101122AB mgs mv mv μ-=-/v s =2cos30sin30mg mg ma μ-︒-︒=2221cos30sin301010/7.5/622a g g m s m s μ=-︒-︒=-⨯-⨯=-220as v =-(()22000.8227.5v s m m a --===⨯-222112cos30'22mgs mv mv μ-︒=-'2/v m s =2110'2mgs mv μ-=-A B 22y v gh =在点有:②由①②得:③(2)运动员在圆弧轨道做圆周运动,由牛顿第二定律可得④ 由机械能守恒得⑤ 取立③④⑤解得由牛顿第三定律得运动员对轨道的压力=N =(3)运动员从至过程有:⑥ 运动员从至过程有:⑦ 由③⑥⑦解得:6、【解析】试题分析:小球从A 到B 的过程中根据动能定理求解小球经过B 点的速度;根据动能定理求出小球经过C 点时的速度;由牛顿第二定律求出轨道对小球的支持力,再由牛顿第三定律得到压力;小球从D 点至S 点的过程中,根据动能定理求解阻力所做的功。

高三物理一轮复习 平抛运动跟踪训练 新人教版

高三物理一轮复习 平抛运动跟踪训练 新人教版

高三物理一轮复习 平抛运动跟踪训练 新人教版 高考题组1.(2013·北京·19)在实验操作前应该对实验进行适当的分析.研究平抛运动的实验装置示意图如图12所示.小球每次都从斜槽的同一位置无初速度释放,并从斜槽末端水平飞出.改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹.某同学设想小球先后三次做平抛运动,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距.若三次实验中,小球从抛出点到落点的水平位移依次为x 1、x 2、x 3,机械能的变化量依次为ΔE 1、ΔE 2、ΔE 3,忽略空气阻力的影响,下面分析正确的是 ( )A .x 2-x 1=x 3-x 2,ΔE 1=ΔE 2=ΔE 3B .x 2-x 1>x 3-x 2,ΔE 1=ΔE 2=ΔE 3C .x 2-x 1>x 3-x 2,ΔE 1<ΔE 2<ΔE 3D .x 2-x 1<x 3-x 2,ΔE 1<ΔE 2<ΔE 3 图122.(2012·江苏·6)如图13所示,相距l 的两小球A 、B 位于同一高度h (l 、h 均为定值).将A 向B 水平抛出的同时,B 自由下落.A 、B 与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反.不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则 ( )A .A 、B 在第一次落地前能否相碰,取决于A 的初速度B .A 、B 在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰C .A 、B 不可能运动到最高处相碰D .A 、B 一定能相碰 图13 模拟题组3.在平直公路上做匀加速行驶的汽车,因漏油,每经过T 时间从离路面高h 处漏下一滴油,油滴在路面上形成一段油点痕迹,如图14所示.已知油点痕迹P 是汽车运动到Q 处时滴下在路面形成的,现测出油点痕迹P 至其前后相邻两点的距离分别为s 1和s 2,若汽车运动加速度大小为a ,运动到Q 点时速度大小为v ,则下列正确的是 ( )A .a =s 2-s 1T 2,v =s 1+s 2TB .a =s 2-s 1T 2,v ≠s 1+s 2TC .a ≠s 2-s 1T 2,v =s 1+s 22T D .a ≠s 2-s 1T 2,v ≠s 1+s 22T 图144.如图15所示,球网上沿高出桌面H ,网到桌边的距离为L .某人在乒乓球训练中,从左侧 L2 处,将球沿垂直于网的方向水平击出,球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘.设乒乓球的运动为平抛运动.则乒乓球 ( )A .在空中做变加速直线运动B .在水平方向做匀加速直线运动C .在网的右侧运动的时间是左侧的2倍D .击球点的高度是网高的2倍 图155.如图16所示,可视为质点的滑块B放在水平面上,在其正上方离水平面高h=0.8 m处有一可视为质点的小球A,某时刻小球A以v1=5 m/s的初速度开始向右做平抛运动,同时滑块B以v2=3 m/s的初速度开始向右做匀加速直线运动,小球A恰好能击中滑块B,求B运动的加速度a的大小.(g=10 m/s2)图16。

2025版高考物理一轮总复习知识梳理第4章抛体运动与圆周运动实验5探究平抛运动的特点

2025版高考物理一轮总复习知识梳理第4章抛体运动与圆周运动实验5探究平抛运动的特点

试验五探究平抛运动的特点一、试验思路用描迹法逐点画出小钢球做平抛运动的轨迹,推断轨迹是否为抛物线,并求出小钢球的初速度。

二、试验器材末端水平的斜槽、背板、挡板、复写纸、白纸、钢球、刻度尺、铅垂线、三角板、铅笔等。

三、试验过程1.安装、调整背板:将白纸放在复写纸下面,然后固定在装置背板上,并用铅垂线检查背板是否竖直。

2.安装、调整斜槽:将固定有斜槽的木板放在试验桌上,用平衡法检查斜槽末端是否水平,也就是将小球放在斜槽末端直轨道上,小球若能静止在轨道上的随意位置,则表明斜槽末端已调水平,如图。

3.描绘运动轨迹:让小球在斜槽的某一固定位置由静止滚下,并从斜槽末端飞出起先做平抛运动,小球落到倾斜的挡板上,会挤压复写纸,在白纸上留下印迹。

取下白纸用平滑的曲线把这些印迹连接起来,就得到小球做平抛运动的轨迹。

4.确定坐标原点及坐标轴:选定斜槽末端处小球球心在白纸上的投影的点为坐标原点O,从坐标原点O画出竖直向下的y轴和水平向右的x轴。

四、数据处理1.推断平抛运动的轨迹是不是抛物线(1)原理:若平抛运动的轨迹是抛物线,则应以抛出点为坐标原点建立直角坐标系,且轨迹上各点的坐标满足y=ax2的关系,且同一运动轨迹上a是一个特定的值。

(2)验证方法方法一:代入法用刻度尺测量几个点的x、y坐标,分别代入y=ax2中求出常数a,推断a值在误差允许的范围内是否为一常数。

方法二:图像法建立y-x2坐标系,依据所测量的各个点的x、y坐标值分别计算出对应y值的x2值,在y -x 2坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,并求出该直线的斜率即为a 的值。

2.计算平抛运动的初速度(1)平抛运动轨迹完整(即含有抛出点)在轨迹上任取一点,测出该点离原点的水平位移x 及竖直位移y ,就可求出初速度v 0。

因x =v 0t ,y =12gt 2,故v 0= x g 2y。

(2)平抛运动轨迹残缺(即无抛出点)如图所示,在轨迹上任取三点A 、B 、C ,使A 、B 间及B 、C 间的水平距离相等,由平抛运动的规律可知,A 、B 间与B 、C 间所用时间相等,设为t ,则Δh =h BC -h AB =gt 2,所以t =h BC -h AB g ,初速度v 0=x t =x g h BC -h AB 。

(完整版)平抛与圆周运动相结合专项训练卷

(完整版)平抛与圆周运动相结合专项训练卷

2013—2014学年度北京师范大学万宁附属中学平抛运动与圆周运动相结合训练卷考试范围:平抛 圆周 机械能;命题人:王占国;审题人:孙炜煜学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、选择题(题型注释)6.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆细管竖直放置,一质量为m 的小球A 以某一速度从下端管口进入,并以速度1v 通过最高点C 时与管壁之间的弹力大小为mg 6.0,另一质量也为m 小球B 以某一速度从下端管口进入,并以速度2v 通过最高点C 时与管壁之间的弹力大小为mg 3.0,且21v v >,210s m g =。

当A 、B 两球落地时,落地点与下端管口之间的水平距离B x 、A x 之比可能为( )A.27=A B x x B 。

213=A B x x C 。

47=A B x x D 。

413=A B x x 【答案】CD 【解析】试题分析:若A 球通过最高点时,对细管是向下的压力,则B 也是向下的压力,则根据牛顿第二定律可得,'210.6v mg mg m R -=,解得:'10.4v gR =,'220.3v mg mg m R-=,解得'20.7v gR =不符合题意故对A 只能有:'210.6v mg mg m R+=解得:'1 1.6v gR =对B 有:'220.3v mg mg m R -=,解得'20.7v gR '220.3v mg mg m R+=解得'2 1.3v gR 通过C 点后,小球做平抛运动,所以水平位移x vt =,因为距离地面的高度相同,所以落地时间相同,故可得47=A B x x 或者413=A B x x 故选CD考点:考查了平抛运动点评:做本题的关键是知道小球在C 点的向心力来源,可根据21v v >判断7.如图所示,半径为R 的半圆形圆弧槽固定在水平面上,在圆弧槽的边缘A 点有一小球(可视为质点,图中未画出),今让小球对着圆弧槽的圆心O 以初速度0v 作平抛运动,从抛出到击中槽面所用时间为gR (g为重力加速度).则平抛的初速度可能是A .gRv 2320-=B .gRv 2320+=C .0332v gR+=D .gR v 2330-=【答案】AB【解析】试题分析:平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动.由竖直位移2122Rh gt ==,小球可能落在左半边也可能落在右半边,水平位移有两个值,由勾股定理可求出分别为00cos30,cos30R R R R -+,由水平方向匀速直线运动可求出两个水平速度分别为gRv 2320-=、gRv 2320+=AB 对。

高考物理一轮复习 专题22 应用力学两大观点分析平抛运动与圆周运动组合问题(练)(含解析)-人教版高

高考物理一轮复习 专题22 应用力学两大观点分析平抛运动与圆周运动组合问题(练)(含解析)-人教版高

专题22 应用力学两大观点分析平抛运动与圆周运动组合问题1.如下列图,AB是倾角为30θ=︒的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R,一个质量为m的物体〔可以看做质点〕从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动。

P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ。

求:〔1〕物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程;〔2〕最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,对圆弧轨道的压力;〔3〕为使物体能顺利到达圆弧轨道的最高点D,释放点距B点的距离L′至少多大。

【答案】〔1〕Rμ;〔2〕(33)mg-;〔3〕(33)13Rμ+-【解析】【名师点睛】此题综合应用了动能定理求摩擦力做的功、圆周运动与圆周运动中能过最高点的条件,对动能定理、圆周运动局部的内容考查的较全,是圆周运动局部的一个好题.①利用动能定理求摩擦力做的功;②对圆周运动条件的分析和应用;③圆周运动中能过最高点的条件.2.如下列图,足够长的光滑斜面与水平面的夹角为037θ=,斜面下端与半径0.50R m =的半圆形轨道平滑相连,连接点为C ,半圆形轨道最低点为B ,半圆形轨道最高点为A ,sin 0.637=,0cos 0.837=,当地的重力加速度为210/g m s =。

〔1〕假设将质量为0.10m kg =的小球从斜面上距离C 点为 2.0L m =的斜面上D 点由静止释放,如此小球到达半圆形轨道最低点B 时,对轨道的压力多大?〔2〕要使小球经过最高点A 时不能脱离轨道,如此小球经过A 点时速度大小应满足什么条件? 〔3〕当小球经过A 点处的速度大小为多大时,小球与斜面发生一次弹性碰撞后还能沿原来的运动轨迹返回A 点?【答案】〔1〕 6.2N N = 〔2〕 2/C v m s ≥ 〔3〕12/C v m s =如此x 轴方向的分加速度为37x a gsin =-°,y 轴方向的分加速度为37y a gcos =︒且有0x A v a t +=,2122y R a t =联立解得 12/C v m s =【名师点睛】解决此题的关键理清物块的运动过程,把握隐含的临界条件,明确小球到达A 点的临界条件是轨道对小球没有作用力,由重力的径向分力提供向心力.小球只有垂直撞上斜面,才能沿原路返回.对斜抛要灵活选择坐标系,使得以简化。

2020-2021【名校提分专用】年高考物理一轮复习 专题4.10 平抛运动与圆周运动综合问题千题精练

2020-2021【名校提分专用】年高考物理一轮复习 专题4.10 平抛运动与圆周运动综合问题千题精练

专题4.10 平抛运动与圆周运动综合问题一.选择题1. (2018徐州期中)如图所示,链球上面安有链子和把手。

运动员两手握着链球的把手,人和球同时快速旋转,最后运动员松开把手,链球沿斜向上方向飞出,不计空气阻力。

关于链球的运动, 下列说法正确的有A.链球脱手后做匀变速曲线运动B.链球脱手时沿金属链方向飞出C.链球抛出角度一定时,脱手时的速率越大,则飞得越远D.链球脱手时的速率一定时,抛出角度越小,一定飞得越远 【参考答案】AC2(2018湖北荆州第一次质检)如图所示,一位同学玩飞镖游戏。

圆盘最上端有一P 点,飞镖抛出时与P 等高,且距离P 点为L 。

当飞镖以初速度v 0垂直盘面瞄准P 点抛出的同时,圆盘以经过盘心O 点的水平轴在竖直平面内匀速转动。

忽略空气阻力,重力加速度为g ,若飞镖恰好击中P 点,则v 0可能为 ( )A .2LωπB .2L ωπC .3L ωπD .4L ωπ.【参考答案】C3. 如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B 点脱离后做平抛运动,经过0.3 s 后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。

已知半圆形管道的半径R =1 m ,小球可看做质点且其质量为m =1 kg ,g 取10 m/s 2。

则( )A.小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离是0.9 mB.小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离是1.9 mC.小球经过管道的B 点时,受到管道的作用力F N B 的大小是1 ND.小球经过管道的B 点时,受到管道的作用力F N B 的大小是2 N 【参考答案】AC【名师解析】根据平抛运动的规律,小球在C 点的竖直分速度v y =gt =3 m/s ,水平分速度v x =v y tan 45°=3 m/s ,则B 点与C 点的水平距离为x =v x t =0.9 m ,选项A 正确,B 错误;在B 点设管道对小球的作用力方向向下,根据牛顿第二定律,有F N B +mg =m v 2BR,v B =v x =3 m/s ,解得F N B =-1 N ,负号表示管道对小球的作用力方向向上,选项C 正确,D 错误。

高考物理一轮复习 专题4.10 平抛运动与圆周运动综合问题千题精练

高考物理一轮复习 专题4.10 平抛运动与圆周运动综合问题千题精练

专题4.10 平抛运动与圆周运动综合问题一.选择题1. (2018徐州期中)如图所示,链球上面安有链子和把手。

运动员两手握着链球的把手,人和球同时快速旋转,最后运动员松开把手,链球沿斜向上方向飞出,不计空气阻力。

关于链球的运动, 下列说法正确的有A.链球脱手后做匀变速曲线运动B.链球脱手时沿金属链方向飞出C.链球抛出角度一定时,脱手时的速率越大,则飞得越远D.链球脱手时的速率一定时,抛出角度越小,一定飞得越远 【参考答案】AC2(2018湖北荆州第一次质检)如图所示,一位同学玩飞镖游戏。

圆盘最上端有一P 点,飞镖抛出时与P 等高,且距离P 点为L 。

当飞镖以初速度v 0垂直盘面瞄准P 点抛出的同时,圆盘以经过盘心O 点的水平轴在竖直平面内匀速转动。

忽略空气阻力,重力加速度为g ,若飞镖恰好击中P 点,则v 0可能为 ( )A .2LωπB .2L ωπC .3L ωπD .4L ωπ.【参考答案】C3. 如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B 点脱离后做平抛运动,经过0.3 s 后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。

已知半圆形管道的半径R =1 m ,小球可看做质点且其质量为m =1 kg ,g 取10 m/s 2。

则( )A.小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离是0.9 mB.小球在斜面上的相碰点C 与B 点的水平距离是1.9 mC.小球经过管道的B 点时,受到管道的作用力F N B 的大小是1 ND.小球经过管道的B 点时,受到管道的作用力F N B 的大小是2 N 【参考答案】AC【名师解析】根据平抛运动的规律,小球在C 点的竖直分速度v y =gt =3 m/s ,水平分速度v x =v y tan 45°=3 m/s ,则B 点与C 点的水平距离为x =v x t =0.9 m ,选项A 正确,B 错误;在B 点设管道对小球的作用力方向向下,根据牛顿第二定律,有F N B +mg =m v 2BR,v B =v x =3 m/s ,解得F N B =-1 N ,负号表示管道对小球的作用力方向向上,选项C 正确,D 错误。

高考物理一轮总复习第四章第四讲平抛运动圆周运动的临界问题练习含解析

高考物理一轮总复习第四章第四讲平抛运动圆周运动的临界问题练习含解析

平抛运动、圆周运动的临界问题[A组·基础题]1. 如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的动摩擦因数为3 2(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g取10 m/s2.则ω的最大值是( C )A. 5 rad/s B. 3 rad/sC.1.0 rad/s D.5 rad/s2. 一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动,圆盘半径为R,甲、乙两物体的质量分别为M 与m(M>m),它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为正压力的μ倍,两物体用一根长为l(l <R)的轻绳连在一起,如图所示,若将甲物体放在转轴的位置上,甲、乙之间接线刚好沿半径方向拉直,要使两物体与转盘之间不发生相对滑动,则转盘旋转的角速度最大值不得超过( D )A.μM-m gmlB.μM-m gMlC.μM+m gMlD.μM+m gml3. (2019·河南中原名校考评)如图所示,半径分别为R、2R的两个水平圆盘,小圆盘转动时会带动大圆盘不打滑的一起转动.质量为m的小物块甲放置在大圆盘上距离转轴R处,质量为2m的小物块放置在小圆盘的边缘处.它们与盘面间的动摩擦因数相同,当小圆盘以角速度转动时,两物块均相对圆盘静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是( B )A.二者线速度大小相等B .甲受到的摩擦力大小为14mω2RC .在ω逐渐增大的过程中,甲先滑动D .在ω逐渐增大但未相对滑动的过程中,物块所受摩擦力仍沿半径指向圆心解析:大圆盘和小圆盘边缘上的线速度大小相等,当小圆盘以角速度ω转动时,大圆盘以ω2转动;两物块做圆周运动的半径相等,但是角速度不同,则线速度大小不等,A 错误;根据v =ωr 知,大圆盘以ω2转动,则小物块甲受到的摩擦力f =m ⎝ ⎛⎭⎪⎫ω22R =14mω2R ,B 正确;根据μmg =mω2r 知,临界角速度ω=μgr,两物块的半径相等,知临界角速度相等,在角速度ω逐渐增大的过程中,ω大=12ω小,可知物块乙先滑动,C 错误;在角速度ω逐渐增大的过程中,甲乙的线速度逐渐增大,根据动能定理知,摩擦力对两物块均做正功,可知摩擦力一定有沿线速度方向的分力,所以物块受到的摩擦力的方向一定不是指向圆心,D 错误. 4. (2018·广东七校联考)如图所示,半径为R 的圆轮在竖直面内绕O 轴匀速转动,轮上A 、B 两点各粘有一小物体,当B 点转至最低位置时,此时O 、A 、B 、P 四点在同一竖直线上,已知:OA =AB ,P 是地面上的一点.此时A 、B 两点处的小物体同时脱落,最终落到水平地面上同一点.不计空气阻力,则OP 的距离是( A )A.76R B .52R C .5RD .7R解析:设OP 之间的距离为h ,则A 下落的高度为h -12R ,A 随圆轮运动的线速度为12ωR ,设A 下落的时间为t 1,水平位移为s ,则有:在竖直方向上有:h -12R =12gt 21在水平方向上有: s =12ωRt 1B 下落的高度为h -R ,B 随圆轮运动的线速度为ωR ,设B 下落的时间为t 2,水平位移也为s ,则有:在竖直方向上有:h -R =12gt 22在水平方向上有:s =ωRt 2联立上式解得:h =76R选项A 正确,B 、C 、D 错误.5.(多选) 水平面上有倾角为θ、质量为M 的斜面体,质量为m 的小物块放在斜面上,现用一平行于斜面、大小恒定的拉力F 作用于小物块上,绕小物块旋转一周,这个过程中斜面体和小物块始终保持静止状态.下列说法中正确的是( AC )A .小物块受到斜面的最大摩擦力为F +mg sin θB .小物块受到斜面的最大摩擦力为F -mg sin θC .斜面体受到地面的最大摩擦力为FD .斜面体受到地面的最大摩擦力为F cos θ6.(多选) (2018·山西省吕梁市期中)如图所示,小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动,内侧壁半径为R ,小球半径为r ,则下列说法正确的是( BC )A .小球通过最高点时的最小速度v min =g R +rB .小球通过最高点时的最小速度v min =0C .小球在水平线ab 以下的管道中运动时,内侧管壁对小球一定无作用力D .小球在水平线ab 以上的管道中运动时,外侧管壁对小球一定有作用力解析:小球过最高点时可能受到外壁对其向下的压力或内壁对其向上的支持力,类似于轻杆端点的小球过最高点,则其通过最高点的最小速度为零.故A 项错误,B 项正确;小球在管道中运动时,向心力的方向要指向圆心;小球在水平线ab 以下时,重力沿半径的分量背离圆心,则管壁必然提供指向圆心的支持力,只有外侧管壁才能提供此力,内侧管壁对小球一定无作用力,C 项正确;同理在水平线ab 以上时,重力沿半径的分量指向圆心,外侧管壁对小球可能没有作用力,D 项错误.7. 如图所示,水平屋顶高H =5 m ,围墙高h =3.2 m ,围墙到房子的水平距离L =3 m ,围墙外空地宽x =10 m ,为使小球从屋顶水平飞出落在围墙外的空地上,g 取10 m/s 2.求:(1)小球离开屋顶时的速度v 0的大小范围;(2)小球落在空地上的最小速度.解析:(1)设小球恰好落到空地的右侧边缘时的水平初速度为v 01,则小球的水平位移:L +x =v 01t 1小球的竖直位移:H =12gt 21解以上两式得v 01=(L +x )g2H=13 m/s 设小球恰好越过围墙的边缘时的水平初速度为v 02,则此过程中小球的水平位移:L =v 02t 2 小球的竖直位移:H -h =12gt 22解以上两式得:v 02=Lg2H -h=5 m/s小球离开屋顶时的速度大小为5 m/s≤v 0≤13 m/s.(2)小球落在空地上,下落高度一定,落地时的竖直分速度一定,当小球恰好越好围墙的边缘落在空地上时,落地速度最小. 竖直方向:v 2y =2gH 又有:v min =v 202+v 2y 解得:v min =5 5 m/s.答案:(1)5 m/s≤v 0≤13 m/s (2)5 5 m/s[B 组·能力题]8. (多选)如图所示,两物块A 、B 套在水平粗糙的CD 杆上,并用不可伸长的轻绳连接,整个装置能绕过CD 中点的轴转动,已知两物块质量相等,杆CD 对物块A 、B 的最大静摩擦力大小相等,开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力),物块B 到轴的距离为物块A 到轴距离的两倍,现让该装置从静止开始转动,使转速逐渐慢慢增大,在从绳子处于自然长度到两物块A 、B 即将滑动的过程中,下列说法正确的是( BC )A .A 受到的静摩擦力一直增大B .B 受到的静摩擦力先增大后保持不变C .A 受到的静摩擦力先增大后减小再增大D .B 受到的合外力先增大后保持不变9. (多选)(2016·浙江卷)如图所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R =90 m 的大圆弧和r =40 m 的小圆弧,直道与弯道相切.大、小圆弧圆心O 、O ′距离L =100 m .赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍,假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g =10 m/s 2,π=3.14),则赛车( AB )A .在绕过小圆弧弯道后加速B .在大圆弧弯道上的速率为45 m/sC .在直道上的加速度大小为5.63 m/s 2D .通过小圆弧弯道的时间为5.58 s10.如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图,参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB ,AO 是高h =3 m 的竖直峭壁,OB 是以A 点为圆心的弧形坡,∠OAB =60°,B 点右侧是一段水平跑道.选手可以自A 点借助绳索降到O 点后再爬上跑道,但身体素质好的选手会选择自A 点直接跃上跑道.选手可视为质点,忽略空气阻力,重力加速度g =10 m/s 2.(1)若选手以速度v 0水平跳出后,能跳在水平跑道上,求v 0的最小值; (2)若选手以速度v 1=4 m/s 水平跳出,求该选手在空中的运动时间.解析:(1)运动员从A 到B 点做平抛运动,设刚好能到达B 点,水平方向上h sin 60°=v 0t 竖直方向上h cos 60°=12gt 2计算可得v 0=3102m/sv 0的最小值为3102m/s. (2)若选手以速度v 1=4 m/s 水平跳出,v 1<v 0,选手会落到圆弧上, 水平方向上x =v 1t 1 竖直方向上y =12gt 21根据几何关系x 2+y 2=h 2计算可得t 1=0.6 s.答案:(1)3102m/s (2)0.6 s11. (2017·河南开封模拟)如图所示,一块足够大的光滑平板放置在水平面上,能绕水平固定轴MN 调节其与水平面所成的倾角.板上一根长为l =0.60 m 的轻细绳,它的一端系住一质量为m 的小球P ,另一端固定在板上的O 点.当平板的倾角固定为α时,先将轻绳平行于水平轴MN 拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v 0=3.0 m/s.若小球能保持在板面内做圆周运动,倾角α的值应在什么范围内?(取重力加速度g =10 m/s 2)解析:小球在倾斜平板上运动时受到绳子拉力、平板弹力、重力.在垂直平板方向上合力为0,重力在沿平板方向的分量为mg sin α小球在最高点时,由绳子的拉力和重力沿平板方向的分力的合力提供向心力,有F T +mg sinα=mv 21l①研究小球从释放到最高点的过程,根据动能定理有 -mgl sin α=12mv 21-12mv 20②若恰好能通过最高点,则绳子拉力F T =0③ 联立①②③解得sin α=12,解得α=30°故α的范围为0°≤α≤30°. 答案:0°≤α≤30°。

2012版高三物理一轮复习 平抛运动综合训练.doc

2012版高三物理一轮复习 平抛运动综合训练.doc

2012版高三物理一轮复习平抛运动1.如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足( )A.tanφ=sinθB.tanφ=cosθC.tanφ=tanθD.tanφ=2tanθ解析:如图可得20000tan,tan 12,2ygtv gt h gtv v s v t vϕθ=====故D正确.答案:D2.某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25 m/s的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间,忽略空气阻力,取g=10 m/s2.球在墙面上反弹点的高度范围是( )A.0.8 m至1.8 mB.0.8 m至1.6 mC.1.0 m至1.6 mD.1.0 m至1.8 m解析:如图,反弹后的网球做平抛运动,故水平方向s=v0t,竖直方向h= gt2,联立可得222gshv=,当s分别取10 m和15 m时,对应的h分别为0.8 m和1.8 m,故A正确.答案:A3.雨滴由静止开始下落遇到水平方向吹来的风,下述说法中正确的是( )A.风速越大,雨滴下落时间越长B.风速越大,雨滴着地时速度越大C.雨滴下落时间与风速无关D.雨滴着地速度与风速无关解析:因为雨滴下落时间只和竖直方向的力有关,所以水平方向的风对下落时间没有影响.C正确;雨滴落地的速度是水平速度和竖直速度的矢量和,所以D错B正确.答案:BC4.一物体做竖直上抛运动(不计空气阻力),初速度为30 m/s,当它的位移为25 m时,经历时间为(取g=10 m/s2)( )A.1 sB.2 sC.5 sD.3 s解析:设初速方向为正方向,则v0=30 m/s,当位移为x=25 m时,由x=v0t- gt2,代入解得t1=1 s,t2=5 s.答案:AC5.如图所示,AB为斜面,BC为水平面.从A点以水平速度v向右抛出小球时,其落点与A 点的水平距离为x1;从A点以水平速度2v向右抛出小球时,其落点与A点的水平距离为x2.不计空气阻力,则x 1x2可能为( )A.1 2B.1 3C.1 4D.1 5解析:如果两球都落在斜面上,则121 4x x =;如果两球都落在水平面上,则121;2xx=如果一个球落在水平面上,另一个球落在斜面上,则121 . 4xx>答案:ABC6.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离( )A.tanθB.2tanθ 11..2C Dtan tan θθ解析:本题考查平抛运动的知识.将斜面上小球的速度分解,则tanθ=00,y v v v gt =又小球在竖直方向下落的距离为y= gt 2,在水平方向通过的距离为x=v 0t,则20112,2gt y x v t tan θ==则D 正确.答案:D7.在交通事故中,测定碰撞瞬间汽车速度对于事故责任的认定具有重要作用,《中国汽车驾驶员》杂志曾给出一个估算碰撞瞬间车辆速度的公式v 124.9h h =-式中ΔL 是被水平抛出的散落在事故现场路面上的两个物体A 、B 沿公路方向上的水平距离,h 1、h 2分别是散落物A 、B 在同一辆车上时距离落点的高度.只要用米尺测量出事故现场的ΔL 、h 1、h 2三个量,根据上述公式就能够估计出碰撞瞬间车辆的速度,则下列叙述正确的是( )A.A 、B 落地时间相同B.落地时间差与车辆速度无关C.落地时间与车辆速度成正比D.A 、B 落地时间差和车辆碰撞瞬间速度的乘积等于ΔL解析:A 、B 都做平抛运动,h 1= gt 12,h 2= gt 22,ΔL=v(t 1-t 2),则124.9h h -由此可知,A 、B 落地时间不相同,时间差与车辆速度无关,且和车辆碰撞瞬间速度的乘积等于ΔL.答案:BD8.物块从光滑曲面上的P点自由滑下,通过粗糙的静止水平传送带以后落到地面上的Q 点,若传送带的皮带轮沿逆时针方向转动起来,使传送带随之运动,如图所示,再把物块放到P点自由滑下则( )A.物块将仍落在Q点B.物块将会落在Q点的左边C.物块将会落在Q点的右边D.物块有可能落不到地面上解析:物块从斜面滑下来,当传送带静止时,在水平方向受到与运动方向相反的摩擦力,物块将做匀减速运动.物块离开传送带时做平抛运动.当传送带逆时针转动时物体相对传送带仍是向前运动的,受到滑动摩擦力方向与运动方向相反,物体做匀减速运动,离开传送带时,也做平抛运动,且与传送带不动时的抛出速度相同,故落在Q点,所以A选项正确.答案:A9.如图是小球做平抛运动的闪光照片,图中每个小方格的边长都是0.54 cm.已知闪光频率是30 Hz,那么重力加速度g是________ m/s2,小球的初速度是________ m/s.解析:在竖直方向上小球做自由落体运动,Δh=gT2,g=22220.5410130hT-∆⨯⨯=⎛⎫⎪⎝⎭m/s2=9.72 m/s2.小球的水平速度v0=2 330.5410130lT-⨯⨯=m/s=0.468 m/s.答案:9.72 0.48610.跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用山势特别建造的跳台.运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观.设一位运动员由山坡顶的A点沿水平方向飞出,到山坡上的B点着陆.如图所示,已知运动员水平飞出的速度为v0=20 m/s,山坡倾角为θ=37°,山坡可以看成一个斜面.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:(1)运动员在空中飞行的时间t;(2)AB间的距离s.解析:(1)运动员由A到B做平抛运动水平方向的位移为x=v0t①竖直方向的位移为y= gt2②由①②可得t=0237v tang=o3s③(2)由题意可知sin37°=ys④联立②④得s=237gsin ot2将t=3s代入上式得s=75 m.答案:(1)3 s (2)75 m11.如图所示,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的,飞镖A与竖直墙壁成53°角,飞镖B与竖直墙壁成37°角,两者相距为d,假设飞镖的运动是平抛运动,求射出点离墙壁的水平距离.(sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:设射出点离墙壁的水平距离为x,A 下降的高度为h 1,B 下降的高度为h 2,根据平抛运动规律可知:h 1=23753,,22xtan xtan h =o o而h 2-h 1=d, 取立解得x=24.7d 答案: x=247d 12.如图所示,一高度为h=0.2 m 的水平面在A 点处与一倾角θ=30°的斜面连接,一小球以v 0=5 m/s 的速度在平面上向右运动.求小球从A 点运动到地面所需的时间(平面与斜面均光滑,取g=10 m/s 2).某同学对此题的解法为:小球沿斜面运动,则012h v t sin θ=+gsinθ·t 2,由此可求得落地的时间t.问:你同意上述解法吗?若同意,求出所需的时间;若不同意,则说明理由并求出你认为正确的结果.解析:不同意.小球应在A 点离开平面做平抛运动,而不是沿斜面下滑,正确做法为: 落地点与A 点的水平距离x=v 0t=v 2h g而斜面底宽l=hcotθ=0.35 m,x>l,小球离开A 点后不会落到斜面上,因此落地时间即为平抛运动时间,2h g答案:见解析。

最新高三物理第一轮复习圆周平抛综合题专项训练

最新高三物理第一轮复习圆周平抛综合题专项训练

第 1 页 共 6 页高三一轮复习圆周平抛+功能关系综合计算题专项训练1、如图所示,半径的竖直半圆光滑轨道在B 点与水平面平滑连接,一个质量的小滑块(可视为质点)静止在A 点.一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A 点开始运动,经B 点进入圆轨道,沿圆轨道运动到最高点C ,并从C 点水平飞出,落在水平面上的D 点.经测量,D 、B 间的距离,A 、B 间的距离,滑块与水平面的动摩擦因数,重力加速度.求:(1)滑块通过C 点时的速度大小.(2)滑块刚进入圆轨道时,在B 点轨道对滑块的弹力.(3)滑块在A 点受到的瞬时冲量大小.2、如图所示,水平桌面上有一轻弹簧,左端固定在A 点,自然状态时其右端位于B 点.水平桌面右侧有一竖直放置的轨道MNP ,其形状为半径R=1.0m 的圆环剪去了左上角120°的圆弧,MN 为其竖直直径,P 点到桌面的竖直距离是h=2.4m .用质量为m=0.2kg 的物块将弹簧缓慢压缩后释放,物块经过B 点后在桌面上做匀变速运动,其位移与时间的关系为x=6t ﹣2t 2,物块飞离桌面后恰好由P 点沿切线落人圆轨道.(不计空气阻力,g 取l0m/s 2)(1)求物块过B 点时的瞬时速度大小v B 及物块与桌面间的动摩擦因数μ;(2)若物块刚好能到达轨道最高点M ,求物块从P 点到M 点运动过程中克服摩擦力所做的功W . 2.5R m =0.50m kg =110s m =215s m =0.20μ=210/s g m=第 2 页 共 6 页3、如图所示,P 是水平面上的圆弧轨道,从高台边B 点以速度v 0水平飞出质量为m 的小球,恰能从固定在某位置的圆弧轨道的左端A 点沿圆弧切线方向进入.O 是圆弧的圆心,θ是OA 与竖直方向的夹角.已知:m =0.5 kg ,v 0=3 m/s ,θ=53°,圆弧轨道半径R =0.5 m ,g =10 m/s 2,不计空气阻力和所有摩擦,求:(1)A 、B 两点的高度差;(2)小球能否到达最高点C ?如能到达,小球对C 点的压力大小为多少?4、有可视为质点的木块由A 点以一定的初速度为4m/s 水平向右运动,AB 的长度为2m,物体和AB 间动摩擦因素为μ1=0.1,BC 无限长,物体和BC 间动摩擦因素为μ2,(不计空气阻力,进入B 处圆弧时无机械能损失)求:(1)物体第一次到达B 点的速度(2)通过计算说明最后停在水平面上的位置5、滑板运动是青少年喜爱的一项活动.如图所示,滑板运动员以某一初速度从点水平离A第 3 页 共 6 页开高的平台,运动员(连同滑板)恰好能无碰撞的从点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道,然后经点固定斜面向上运动至最高点.圆弧轨道的半径为,、为圆弧的两端点,其连线水平,圆弧对应圆心角,斜面与圆弧相切于点.已知滑板与斜面间的动摩擦因数为,,,,不计空气阻力,运动员(连同滑板)质量为,可视为质点,求:(1)运动员(连同滑板)离开平台时的初速度.(2)运动员(连同滑板)通过圆弧轨道最底点对轨道的压力.(3)运动员(连同滑板)在斜面上滑行的最大距离.6、如图所示,斜面轨道AB 与水平面之间的夹角θ=53O ,BD 为半径R = 4 m 的圆弧形轨道,且B 点与D 点在同一水平面上,在B 点,轨道AB 与圆弧形轨道BD 相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A 点处的一质量m =1kg 的小球由静止滑下,经过B 、C 点后从D 点斜抛出去,最后落在地面上的S 点处时的速度大小v D = 8m/s ,已知A 点距地面的高度H = 10m ,B 点距地面的高度h =5 m ,设以MDN 为分界线,其左边为一阻力场区域,右边为真空区域,g 取10m/s 2,sin 53°=0.8。

平抛、圆周【周考】含答案

平抛、圆周【周考】含答案

高一物理周考试题(五)命题:卿大海 审题:高一物理组一、选择题(5*8=40分,选对不全得3分)1.关于曲线运动的下列说法中正确的是( )A .做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变,所以曲线运动不可能是匀变速运动B .物体只有受到一个方向不断改变的力的作用,才可能做曲线运动C .所有做曲线运动的物体,所受合外力的方向与速度方向肯定不在一条直线上D .做曲线运动的物体,加速度方向与所受合外力方向始终不一致2.关于圆周运动的向心力、向心加速度、角速度、线速度,下列说法中正确的是( ) A .做圆周运动的物体所受的合外力就是向心力,其方向一定指向圆心 B .做匀速圆周运动的物体向心加速度越大,物体运动的速率变化越快 C .做匀速圆周运动的物体角速度越大,速度方向改变越快D .做匀速圆周运动的物体线速度越大,连接物体与圆心的轨道半径转动越快3. 如图所示,光滑水平面上,小球m 在拉力F 作用下作匀速圆周运动。

若小球运动到P 点时,拉力F 发生变化,关于小球运动情况的说法正确的是 ( ) A .若拉力突然消失,小球将沿轨迹Pa 作离心运动 B .若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pa 作离心运动 C .若拉力突然变大,小球将沿轨迹Pb 作离心运动 D .若拉力突然变小,小球将沿轨迹Pc 作离心运动4.如图所示,轻绳一端系一小球,另一端固定于O 点,在O 点正下方的P 点钉一颗钉子,使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时错误的是( ) A.小球的瞬时速度突然变大;B.小球的加速度突然变大;C.小球的所受的向心力突然变大;D.悬线所受的拉力突然变大;5.如图所示,人的重量为600N ,木板重400N ,人与木板、木板与地面间的动摩擦因数都0.2,现在用水平力拉绳,使它与木板一起向右匀速直线运动,则下列说法正确的是( ) A .地面受到的摩擦力大小为300N ,方向向左 B. 绳子受到的拉力大小为100N ,方向向左 C .人受到的摩擦力是木板提供的,方向向右 D .木板只受到地面对它的摩擦力和绳子的拉力作用6.如图所示,一物体A 放在粗糙板上随板一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,且板始终保持水平,位置M 、N 在同一水平高度上,则( ) A .物体在位置M 、N 时受到的弹力都大于重力 B .物体在位置M 、N 时受到的弹力都小于重力C .物体在位置M 时受到的弹力大于重力,在位置N 时受到的弹力小于重力D .物体在位置N 时受到的弹力小于重力,在位置M 时受到的弹力大于重力7.某物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角为θ,其正切值 tan θ随时间t 变化的图像如图所示,则( ) A .第1s 物体下落的高度为5mB.第1s 物体下落的高度为10mC.物体的初速度是5m/sD.物体的初速度是10m/s8.如图所示,轻质不可伸长的细绳,绕过光滑定滑轮C ,与质量为m 的物体A 连接,A 放在倾角为θ的光滑斜面上,绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B 连接。

高考物理一轮复习专题平抛运动专项练习(2021年整理)

高考物理一轮复习专题平抛运动专项练习(2021年整理)

2018届高考物理一轮复习专题平抛运动专项练习编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2018届高考物理一轮复习专题平抛运动专项练习)的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈,这将是我们进步的源泉,前进的动力。

本文可编辑可修改,如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅,最后祝您生活愉快业绩进步,以下为2018届高考物理一轮复习专题平抛运动专项练习的全部内容。

平抛运动一、选择题(1~4题为单项选择题,5~6题为多项选择题)1.“套圈圈”是老少皆宜的游戏,如图1,大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以水平速度v1、v2抛出铁圈,都能套中地面上同一目标。

设铁圈在空中运动时间分别为t1、t,则( )2图1A.v1=v2B.v1>v2 C.t1=t2 D.t1>t22.(2016·无锡一模)在竖直墙壁上悬挂一镖靶,某人站在离墙壁一定距离的某处,先后将两只飞镖A、B由同一位置水平掷出,两只飞镖落在靶上的状态如图2所示(侧视图),若不计空气阻力,下列说法中正确的是( )图2A.A、B两镖在空中运动时间相同B.B镖掷出时的初速度比A镖掷出时的初速度小C.A、B镖的速度变化方向可能不同D.A镖的质量一定比B镖的质量小3.如图3所示,水平路面出现了一个地坑,其竖直截面为半圆.AB为沿水平方向的直径。

一辆行驶的汽车发现情况后紧急刹车安全停下,但两颗石子分别以v1、v2速度从A点沿AB方向水平飞出,分别落于C、D两点,C、D两点距水平路面的高度分别为圆半径的0.6倍和1倍。

则v1∶v2的值为()图3A。

错误! B.错误! C.错误!D。

错误!4.如图4所示,A、B两个小球在同一竖直线上,离地高度分别为2h和h,将两球水平抛出后,两球落地时的水平位移之比为1∶2,则下列说法正确的是( )图4A.A、B两球的初速度之比为1∶4B.A、B两球的初速度之比为1∶2C.若两球同时抛出,则落地的时间差为错误!D.若两球同时落地,则两球抛出的时间差为(2-1)错误!5.(2016·山西大学附中一模)斜面AB和CB倾角相同,A点和C点的高度相同,从A点处以速度v水平抛出一个小球,小球落在斜面CB的中点D处,则下列说法正确的是( )图5A.当抛出小球的速度为错误!v时,小球落在斜面CB上B、D之间B.当抛出小球的速度为错误!v时,小球落在斜面CB上B、D之间C.当抛出小球的速度为错误!v时,小球落在斜面AB上大于D点高度的位置处D.当抛出小球的速度小于错误!v时,小球初速度越小,小球落在斜面上时的速度方向与斜面夹角越小6.(2017·江西七校联考)假设某滑雪者从山上M点以水平速度v0飞出,经t0时间落在山坡上N点时速度方向刚好沿斜坡向下,接着从N点沿斜坡下滑,又经t0时间到达坡底P处。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

平抛、圆周运动分类练习
运动的合成和分解
例1 (2014·四川·4)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为k ,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( ) A.kv k 2-1 B.v 1-k 2 C.kv 1-k 2 D.v k 2-1
1.如图所示,细绳一端固定在天花板上的O 点,另一端穿过一张CD 光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球,橡胶球静止时,竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿.现将CD 光盘按在桌面上,并沿桌面边缘以速度v 匀速移动,移动过程中,CD 光盘中央小孔始终紧挨桌面边线,当悬线与竖直方向的夹角为θ时,小球上升
的速度大小为( )
A .v sin θ
B .v cos θ
C .v tan θ
D .v cot θ
2.质量为2 kg 的质点在竖直平面内斜向下做曲线运动,它在竖直方向的速度图象和水平方向的位移图象如图2甲、乙所示.下列说法正确的是( )
A .前2 s 内质点处于超重状态
B .2 s 末质点速度大小为4 m/s
C .质点的加速度方向与初速度方向垂直
D .质点向下运动的过程中机械能减小
平抛运动的考查
例2如图所示,可视为质点的小球位于半圆柱体左端点A 的正上方某处,以初速度v 0水平抛出,其运动轨迹恰好与半圆柱体相切于B 点,过B 点的半圆柱体半径与水平面夹角为30°,则半圆柱体的半径为(不
计空气阻力,重力加速度为g )( )
A.23v 203g
B.23v 209g
C. 43-6 v 20g
D. 4-23 v 20g
1.如图5所示,某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块,分别落到A 、B 两处.不计空气阻力,则落到B 处的石块( )
A .初速度大,运动时间短
B .初速度大,运动时间长
C .初速度小,运动时间短
D .初速度小,运动时间长
2.(2014·新课标Ⅱ·15)取水平地面为重力势能零点.一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力.该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( )
A.π6
B.π4
C.π3
D.5π12
圆周运动的考查
例3(2014·新课标Ⅰ·20)如图所示,两个质量均为m 的小木块a 和b (可视为质点)放在水平圆盘上,a 与转轴OO ′的距离为l ,b 与转轴的距离为2l ,木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k 倍,重力加速度大小为g .若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动,用ω表示圆盘转动的角速度,下列说法正确
的是( )
A .b 一定比a 先开始滑动
B .a 、b 所受的摩擦力始终相等
C .ω=
kg 2l
是b 开始滑动的临界角速度 D .当ω= 2kg 3l 时,a 所受摩擦力的大小为kmg 1.(2014·天津·9(1))半径为R 的水平圆盘绕过圆心O 的竖直轴匀速转动,A 为圆盘边缘上一点.在O 的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v 水平抛出时,半径OA 方向恰好与v 的方向相同,如图所示.若
小球与圆盘只碰一次,且落在A 点,重力加速度为g ,则小球抛出时距O 的高度h
=________,圆盘转动的角速度大小ω=________.
2.(2014·新课标Ⅱ·17)如图所示,一质量为M 的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖
直平面内;套在大环上质量为m 的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下.重
力加速度大小为g .当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( )
A .Mg -5mg
B .Mg +mg
C .Mg +5mg
D .Mg +10mg
平抛与圆周运动组合问题的综合分析
例4 (17分)如图9所示,一小物块自平台上以速度v 0水平抛出,刚好落在邻近一倾角为α=53°的粗糙斜面AB 顶端,并恰好沿该斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h =0.032 m ,小物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,A 点离B 点所在平面的高度H =1.2 m .有一半径为R 的
光滑圆轨道与斜面AB 在B 点相切连接,已知cos 53°=0.6,sin 53°=0.8,
g 取10 m/s 2.求:
(1)小物块水平抛出的初速度v 0是多少;
(2)若小物块能够通过圆轨道最高点,圆轨道半径R 的最大值.
综合练习
1.如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹.质点从M 点出
发经P 点到达N 点,已知弧长MP 大于弧长PN ,质点由M 点运动到P 点与从P
点运动到N 点所用的时间相等.则下列说法中正确的是
A .质点从M 到N 过程中速度大小保持不变
B .质点在这两段时间内的速度变化量大小相等,方向相同
C .质点在这两段时间内的速度变化量大小不相等,但方向相同
D .质点在M 、N 间的运动不是匀变速运动
2.(2014·江西省上饶市二模)如图所示,一小球从一半圆轨道左端A 点正上方某处
开始做平抛运动(小球可视为质点),飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B 点.O 为
半圆轨道圆心,半圆轨道半径为R ,OB 与水平方向夹角为60°,重力加速度为g ,
则小球抛出时的初速度为( )
A. 3gR 2
B. 33gR 2
C. 3gR 2
D. 3gR 3
3.如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,O 为圆心,AB 为沿水平
方向的直径.若在A 点以初速度v 1沿AB 方向平抛一小球,小球将击中坑壁上的最
低点D 点;若A 点小球抛出的同时,在C 点以初速度v 2沿BA 方向平抛另一相同质
量的小球并也能击中D 点.已知∠COD =60°,且不计空气阻力,则( )
A .两小球同时落到D 点
B .两小球在此过程中动能的增加量相等
C .在击中
D 点前瞬间,重力对两小球做功的功率不相等
D .两小球初速度之比v 1∶v 2=6∶3
4.(2014·浙江“六市六校”模拟)静止的城市绿化洒水车,由横截面积为S 的水龙头喷嘴水平喷出水流,水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t ,水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ,忽略空气阻力,以下说法正确的是( )
A .水流射出喷嘴的速度为gt tan θ
B .空中水柱的水量为Sgt 22tan θ
C .水流落地时位移大小为gt 2
2cos θ
D .水流落地时的速度为2gt cot θ 5.如图所示,位于同一高度的小球A 、B 分别以v 1和v 2的速度水平抛出,都落在
了倾角为30°的斜面上的C 点,小球B 恰好垂直打到斜面上,则v 1、v 2之比为( )
A .1∶1
B .2∶1
C .3∶2
D .2∶3
6.如图所示,ab 为竖直平面内的半圆环acb 的水平直径,c 为环上最低点,环半
径为R .将一个小球从a 点以初速度v 0沿ab 方向抛出,设重力加速度为g ,不计空
气阻力,则( )
A .当小球的初速度v 0=
2gR 2时,掉到环上时的竖直分速度最大
B .当小球的初速度v 0<2gR 2时,将撞击到环上的圆弧ac 段
C .当v 0取适当值,小球可以垂直撞击圆环
D .无论v 0取何值,小球都不可能
垂直撞击圆环 7.利用双线可以稳固小球在竖直平面内做圆周运动而不易偏离竖直面,如图9所示,
用两根长为L 的细线系一质量为m 的小球,两线上端系于水平横杆上的A 、B 两点,A 、B 两点相距也为L ,若小球恰能在竖直面内做完整的圆周运动,则小球运动到最低点时,每根线承受的张力为( )
A .23mg
B .3mg
C .2.5mg D.73mg 2
8.(2014·安徽·19)如图所示,一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以
恒定角速度ω转动,盘面上离转轴距离2.5 m 处有一小物体与圆盘始终保持相对静止.物体与盘面间的
动摩擦因数为32
(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),盘面与水平面的夹角为30°,g 取10 m/s 2.则ω的最大值是( )
A. 5 rad/s
B. 3 rad/s C .1.0 rad/s D .0.5 rad/s
9.一长l =0.80 m 的轻绳一端固定在O 点,另一端连接一质量m =0.10 kg 的小球,悬点O 距离水平地面
的高度H =1.00 m .开始时小球处于A 点,此时轻绳拉直处于水平方向
上,如图13所示.让小球从静止释放,当小球运动到B 点时,轻绳碰到悬点
O 正下方一个固定的钉子P 时立刻断裂.不计轻绳断裂的能量损失,取重力
加速度g =10 m/s 2.求:
(1)当小球运动到B 点时的速度大小;
(2)绳断裂后球从B 点抛出并落在水平地面上的C 点,求C 点与B 点之间的水平距离;
(3)若OP =0.6 m ,轻绳碰到钉子P 时绳中拉力达到所能承受的最大拉力断裂,求轻绳能承受的最大拉力.。

相关文档
最新文档