高考物理 考前三個(gè)月 第1部分 專題3 拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)課件.ppt

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專題3拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng) 1 2015 新課標(biāo)全國(guó) 18 一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖1所示 水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2 中間球網(wǎng)高度為h 發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn) 能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球 發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h 不計(jì)空氣的作用 重力加速度大小為g 若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi) 通過(guò)選擇合適的方向 就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上 則v的最大取值范圍是 真題示例 圖1 解析發(fā)射機(jī)無(wú)論向哪個(gè)方向水平發(fā)射 乒乓球都做平拋運(yùn)動(dòng) 當(dāng)速度v最小時(shí) 球沿中線恰好過(guò)網(wǎng) 有 當(dāng)速度最大時(shí) 球斜向右側(cè)臺(tái)面兩個(gè)角發(fā)射 有 答案D 2 多選 2015 浙江理綜 19 如圖2所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平 U 形彎道 轉(zhuǎn)彎處為圓心在O點(diǎn)的半圓 內(nèi)外半徑分別為r和2r 一輛質(zhì)量為m的賽車通過(guò)AB線經(jīng)彎道到達(dá)A B 線 有如圖所示的 三條路線 其中路線 是以O(shè) 為圓心的半圓 OO r 賽車沿圓弧路線行駛時(shí) 路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力為Fmax 選擇路線 賽車以不打滑的最大速率通過(guò)彎道 所選路線內(nèi)賽車速率不變 發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大 則 圖2 A 選擇路線 賽車經(jīng)過(guò)的路程最短B 選擇路線 賽車的速率最小C 選擇路線 賽車所用時(shí)間最短D 三條路線的圓弧上 賽車的向心加速度大小相等 解析賽車經(jīng)過(guò)路線 的路程s1 r 2r 2 r 路線 的路程s2 2 r 2r 2 2 r 路線 的路程s3 2 r A正確 由Fmax ma 可知三條路線對(duì)應(yīng)的a相等 D正確 答案ACD 圖3 1 一小環(huán)套在軌道上從a點(diǎn)由靜止滑下 當(dāng)其在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí) 與軌道之間無(wú)相互作用力 求圓弧軌道的半徑 解析小環(huán)在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí) 與軌道之間無(wú)相互作用力 則說(shuō)明下落到b點(diǎn)時(shí)的速度水平 使小環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡與軌道bc重合 故有s vbt 答案0 25m 2 若環(huán)從b點(diǎn)由靜止因微小擾動(dòng)而開始滑下 求環(huán)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度的水平分量的大小 1 題型特點(diǎn)拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)是高考熱點(diǎn)之一 考查的知識(shí)點(diǎn)有 對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解及綜合運(yùn)用 運(yùn)動(dòng)的合成與分解思想方法的應(yīng)用 豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的理解和應(yīng)用 高考中單獨(dú)考查曲線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)時(shí) 題型為選擇題 將曲線運(yùn)動(dòng)與功和能 電場(chǎng)與磁場(chǎng)綜合時(shí)題型為計(jì)算題 考綱解讀 2 應(yīng)考策略抓住處理問(wèn)題的基本方法即運(yùn)動(dòng)的合成與分解 靈活掌握常見的曲線運(yùn)動(dòng)模型 平拋運(yùn)動(dòng)及類平拋運(yùn)動(dòng) 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)及完成圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件 內(nèi)容索引 考題一運(yùn)動(dòng)的合成與分解 考題二平拋 類平拋 運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 考題三圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析 考題四拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合 專題綜合練 考題一運(yùn)動(dòng)的合成與分解 1 如圖4所示 河水以相同的速度向右流動(dòng) 落水者甲隨水漂流 至b點(diǎn)時(shí) 救生員乙從O點(diǎn)出發(fā)對(duì)甲實(shí)施救助 則救生員乙相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)為圖中的 圖4 A Oa方向B Ob方向C Oc方向D Od方向 解析人在水中相對(duì)于水游動(dòng)的同時(shí)還要隨著水一起相對(duì)地面向下游漂流 以水為參考系 落水者甲靜止不動(dòng) 救援者做勻速直線運(yùn)動(dòng) 則救援者直接沿著Ob方向即可對(duì)甲實(shí)施救助 答案B 2 多選 如圖5所示 在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水 水中放一紅蠟塊R R視為質(zhì)點(diǎn) 將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合 在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0 3cm s勻速上浮的同時(shí) 玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 合速度的方向與y軸夾角為 則紅蠟塊R的 圖5 A 分位移y與x成正比B 分位移y的平方與x成正比C 合速度v的大小與時(shí)間t成正比D tan 與時(shí)間t成正比 答案BD 3 多選 如圖6所示 將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端 輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán) 環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上 光滑的輕小定滑輪與直桿的距離為d 桿上的A點(diǎn)與定滑輪等高 桿上的B點(diǎn)在A點(diǎn)下方距離為d處 現(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放 不計(jì)一切摩擦阻力 下列說(shuō)法正確的是 圖6 1 合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 1 獨(dú)立性 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)可能共線 可能互成角度 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立 互不干擾 2 等效性 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 位移 速度 加速度疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 位移 速度 加速度效果相同 3 等時(shí)性 各個(gè)分運(yùn)動(dòng)及其合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)發(fā)生 同時(shí)結(jié)束 經(jīng)歷的時(shí)間相等 知識(shí)小結(jié) 4 合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng) 物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就是物體相對(duì)地面發(fā)生的運(yùn)動(dòng) 或者說(shuō)是相對(duì)于地面上的觀察者所發(fā)生的運(yùn)動(dòng) 2 判斷以下說(shuō)法的對(duì)錯(cuò) 1 曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) 2 變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng) 3 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定是變力 4 高樓上某層窗口違章拋出一石塊 恰好被曝光時(shí)間 光線進(jìn)入相機(jī)鏡頭的時(shí)間 為0 2s的相機(jī)拍攝到 圖7是石塊落地前0 2s時(shí)間內(nèi)所成的像 照片已經(jīng)放大且方格化 每個(gè)小方格代表的實(shí)際長(zhǎng)度為1 5m 忽略空氣阻力 g取10m s2 則 考題二平拋 類平拋 運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 圖7 A 石塊水平拋出的初速度大小約為225m sB 石塊將要落地時(shí)的速度大小約為7 5m sC 圖乙中像的反向延長(zhǎng)線與樓的交點(diǎn)就是石塊拋出的位置D 石塊拋出位置離地高度約為28m 石塊在空中為平拋運(yùn)動(dòng) 軌跡為一條曲線 不是直線 不能反向延長(zhǎng)求石塊拋出位置 故C錯(cuò)誤 答案D 5 在水平地面上的O點(diǎn)同時(shí)將甲 乙兩塊小石頭斜向上拋出 甲 乙在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng) 其軌跡如圖8所示 A點(diǎn)是兩軌跡在空中的交點(diǎn) 甲 乙運(yùn)動(dòng)的最大高度相等 若不計(jì)空氣阻力 則下列判斷正確的是 圖8 A 甲先到達(dá)最大高度處B 乙先到達(dá)最大高度處C 乙先到達(dá)A點(diǎn)D 甲先到達(dá)水平地面 解析斜拋可以分解為水平勻速運(yùn)動(dòng)和豎直勻變速運(yùn)動(dòng) 由于甲 乙運(yùn)動(dòng)的最大高度相等 由v2 2gh 則可知其豎直方向初速度相同 則甲 乙同時(shí)到達(dá)最高點(diǎn) 故A B錯(cuò)誤 由前面分析 結(jié)合圖象可知 乙到達(dá)A點(diǎn)時(shí) 甲在上升階段 故C正確 由于甲 乙豎直方向運(yùn)動(dòng)一致 故會(huì)同時(shí)到達(dá)地面 故D錯(cuò)誤 答案C 6 如圖9 斜面與水平面之間的夾角為45 在斜面底端A點(diǎn)正上方高度為10m處的O點(diǎn) 以5m s的速度水平拋出一個(gè)小球 則飛行一段時(shí)間后撞在斜面上時(shí)速度與水平方向夾角的正切值為 g 10m s2 圖9 解析如圖所示 由三角形的邊角關(guān)系可知 AQ PQ所以在豎直方向上有 OQ AQ 10m 解得 t 1s vy gt 10m s 答案A 1 平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn) 水平初速度v0方向?yàn)閤軸正方向 豎直向下的方向?yàn)閥軸正方向 建立如圖10所示的坐標(biāo)系 則平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下 規(guī)律小結(jié) 圖10 2 平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論推論 做平拋 或類平拋 運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一位置處 設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為 位移方向與水平方向的夾角為 則tan 2tan 推論 做平拋 或類平拋 運(yùn)動(dòng)的物體 任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn) 7 如圖11所示 輕桿長(zhǎng)3L 在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B 光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過(guò)桿上距球A為L(zhǎng)處的O點(diǎn) 外界給系統(tǒng)一定能量后 桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng) 球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí) 桿對(duì)球B恰好無(wú)作用力 忽略空氣阻力 則球B在最高點(diǎn)時(shí) 考題三圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析 圖11 答案C 8 如圖12所示 質(zhì)量為m的豎直光滑圓環(huán)A的半徑為r 豎直固定在質(zhì)量為m的木板B上 木板B的兩側(cè)各有一豎直擋板固定在地面上 使木板不能左右運(yùn)動(dòng) 在環(huán)的最低點(diǎn)靜置一質(zhì)量為m的小球C 現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時(shí)速度v0 小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng) 為保證小球能通過(guò)環(huán)的最高點(diǎn) 且不會(huì)使木板離開地面 則初速度v0必須滿足 圖12 從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中 機(jī)械能守恒 設(shè)最低點(diǎn)的速度為v1 根據(jù)機(jī)械能守恒定律 有 要使木板不會(huì)在豎直方向上跳起 球?qū)Νh(huán)的壓力最大為 F mg mg 2mg從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過(guò)程中 機(jī)械能守恒 設(shè)此時(shí)最低點(diǎn)的速度為v2 答案D 9 如圖13所示 光滑桿AB長(zhǎng)為L(zhǎng) B端固定一根勁度系數(shù)為k 原長(zhǎng)為l0的輕彈簧 質(zhì)量為m的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接 OO 為過(guò)B點(diǎn)的豎直軸 桿與水平面間的夾角始終為 圖13 1 桿保持靜止?fàn)顟B(tài) 讓小球從彈簧的原長(zhǎng)位置靜止釋放 求小球釋放瞬間的加速度大小a及小球速度最大時(shí)彈簧的壓縮量 l1 2 當(dāng)球隨桿一起繞OO 軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 彈簧伸長(zhǎng)量為 l2 求勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度 解析設(shè)彈簧伸長(zhǎng) l2時(shí) 球受到桿的支持力為FN 水平方向上有FNsin k l2cos m 2 l0 l2 cos 豎直方向上有FNcos k l2sin mg 0 解析當(dāng)桿繞OO 軸以角速度 0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 設(shè)小球距離B點(diǎn)L0 小球在最高點(diǎn)A離開桿瞬間的動(dòng)能 根據(jù)動(dòng)能定理有W mg L L0 sin EkA Ek0 1 圓周運(yùn)動(dòng)主要分為水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)盤上的物體 汽車拐彎 火車拐彎 圓錐擺等 和豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) 繩模型 汽車過(guò)拱形橋 水流星 內(nèi)軌道 輕桿模型 管道模型 知識(shí)小結(jié) 2 找向心力的來(lái)源是解決圓周運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn) 學(xué)會(huì)牛頓第二定律在曲線運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用 3 注意有些題目中有 恰能 剛好 正好 最大 最小 至多 至少 等字眼 明顯表明題述的過(guò)程存在著臨界點(diǎn) 10 多選 如圖14所示 小球沿水平面以初速度v0通過(guò)O點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的豎直半圓弧軌道 不計(jì)一切阻力 則 考題四拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合 圖14 解析不計(jì)一切阻力 小球機(jī)械能守恒 隨著高度增加 Ek減少 故做變速圓周運(yùn)動(dòng)A錯(cuò)誤 在最高點(diǎn)P需要向心力 故受力不平衡 B錯(cuò)誤 恰好通過(guò)P點(diǎn) 則有 答案CD 11 如圖15所示 半徑可變的四分之一光滑圓弧軌道置于豎直平面內(nèi) 輕道的末端B處切線水平 現(xiàn)將一小物體從軌道頂端A處由靜止釋放 若保持圓心的位置不變 改變圓弧軌道的半徑 不超過(guò)圓心離地的高度 半徑越大 小物體 圖15 A 落地時(shí)的速度越大B 平拋的水平位置越大C 到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)加速度越大D 落地時(shí)的速度與豎直方向的夾角越大 答案D 12 如圖16所示 參加某電視臺(tái)娛樂節(jié)目的選手從較高的平臺(tái)以v0 8m s的速度從A點(diǎn)水平躍出后 沿B點(diǎn)切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道 沿軌道滑到C點(diǎn)后離開軌道 已知A B之間的豎直高度H 1 8m 圓弧軌道半徑R 10m 選手質(zhì)量m 50kg 不計(jì)空氣阻力 g 10m s2 求 圖16 1 選手從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間及到達(dá)B點(diǎn)的速度 在豎直方向vy gt 6m s 答案0 6s10m s 與水平方向的夾角為37 2 選手到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力 FNC 1200N由牛頓第三定律得 選手對(duì)軌道的壓力FNC FNC 1200N 方向豎直向下 答案1200N 方向豎直向下 曲線運(yùn)動(dòng)的綜合題往往涉及圓周運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)等多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程 常結(jié)合功能關(guān)系進(jìn)行求解 解答時(shí)可從以下兩點(diǎn)進(jìn)行突破 1 分析臨界點(diǎn)對(duì)于物體在臨界點(diǎn)相關(guān)的多個(gè)物理量 需要區(qū)分哪些物理量能夠突變 哪些物理量不能突變 而不能突變的物理量 一般指線速度 往往是解決問(wèn)題的突破口 方法小結(jié) 2 分析每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)對(duì)于物體參與的多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程 要仔細(xì)分析每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程做何種運(yùn)動(dòng) 1 若為圓周運(yùn)動(dòng) 應(yīng)明確是水平面的勻速圓周運(yùn)動(dòng) 還是豎直平面的變速圓周運(yùn)動(dòng) 機(jī)械能是否守恒 2 若為拋體運(yùn)動(dòng) 應(yīng)明確是平拋運(yùn)動(dòng) 還是類平拋運(yùn)動(dòng) 垂直于初速度方向的力是由哪個(gè)力 哪個(gè)力的分力或哪幾個(gè)力提供的 1 多選 關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng) 以下說(shuō)法正確的是 A 物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí) 加速度不變B 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) 加速度不變C 物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí) 加速度一定改變D 物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí) 速度一定變化 專題綜合練 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí) 物體只受到重力的作用 加速度為重力加速度 所以加速度是不變的 所以A正確 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí) 要受到向心加速度的作用 向心加速度的大小不變 但是向心加速度的方向是在不斷的變化的 所以加速度要變化 所以B錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí) 加速度不一定改變 比如平拋運(yùn)動(dòng)的加速度就為重力加速度 是不變的 所以C錯(cuò)誤 物體既然做曲線運(yùn)動(dòng) 速度的方向一定在變化 所以速度一定變化 所以D正確 答案AD 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 如圖17所示 河水流動(dòng)的速度為v且處處相同 河寬為a 在船下水點(diǎn)A的下游距離為b處是瀑布 為了使小船渡河安全 不掉到瀑布里去 圖17 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 3 多選 如圖18所示 水平光滑長(zhǎng)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為mA的小物塊A 細(xì)線跨過(guò)O點(diǎn)的輕小光滑定滑輪一端連接A 另一端懸掛質(zhì)量為mB的小物塊B C為O點(diǎn)正下方桿上一點(diǎn) 定滑輪到桿的距離OC h 開始時(shí)A位于P點(diǎn) PO與水平方向的夾角為30 現(xiàn)將A B同時(shí)由靜止釋放 則下列分析正確的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 圖18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 物塊B從釋放到最低點(diǎn)的過(guò)程中 物塊A的動(dòng)能不斷增大B 物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)的過(guò)程中 物塊B的機(jī)械能先增大后減小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析物塊B從釋放到最低點(diǎn)過(guò)程中 由機(jī)械能守恒可知 物塊B的機(jī)械能不斷減小 則物塊A的動(dòng)能不斷增大 故A正確 物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中 物塊B動(dòng)能先增大后減小 而其機(jī)械能不斷減小 故B錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案AD 4 如圖19所示 從傾角為 的足夠長(zhǎng)的斜面頂端P以速度v0拋出一個(gè)小球 落在斜面上某處Q點(diǎn) 小球落在斜面上的速度與斜面的夾角為 若把初速度變?yōu)?v0 小球仍落在斜面上 則以下說(shuō)法正確的是 圖19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 夾角 將變大B 夾角 與初速度大小無(wú)關(guān)C 小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變D PQ間距是原來(lái)間距的3倍 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 如圖20所示 水平地面附近 小球B以初速度v斜向上瞄準(zhǔn)另一小球A射出 恰巧在B球射出的同時(shí) A球由靜止開始下落 不計(jì)空氣阻力 則兩球在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中 圖20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A A做勻變速直線運(yùn)動(dòng) B做變加速曲線運(yùn)動(dòng)B 相同時(shí)間內(nèi)B的速度變化一定比A的速度變化大C 兩球的動(dòng)能都隨離地豎直高度均勻變化D A B兩球一定會(huì)相碰 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析A球做的是自由落體運(yùn)動(dòng) 是勻變速直線運(yùn)動(dòng) B球做的是斜拋運(yùn)動(dòng) 是勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 故A錯(cuò)誤 根據(jù)公式 v a t 由于A和B的加速度都是重力加速度 所以相同時(shí)間內(nèi)A的速度變化等于B的速度變化 故B錯(cuò)誤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 根據(jù)動(dòng)能定理得 WG Ek 重力做功隨離地豎直高度均勻變化 所以A B兩球的動(dòng)能都隨離地豎直高度均勻變化 故C正確 A球做的是自由落體運(yùn)動(dòng) B球做的是斜拋運(yùn)動(dòng) 在水平方向勻速運(yùn)動(dòng) 在豎直方向勻減速運(yùn)動(dòng) 由于不清楚具體的距離關(guān)系 所以A B兩球可能在空中不相碰 故D錯(cuò)誤 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 多選 如圖21所示 一個(gè)質(zhì)量為0 4kg的小物塊從高h(yuǎn) 0 05m的坡面頂端由靜止釋放 滑到水平臺(tái)上 滑行一段距離后 從邊緣O點(diǎn)水平飛出 擊中平臺(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn) 現(xiàn)以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系 擋板的形狀滿足方程y x2 6 單位 m 不計(jì)一切摩擦和空氣阻力 g 10m s2 則下列說(shuō)法正確的是 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 圖21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 小物塊從水平臺(tái)上O點(diǎn)飛出的速度大小為1m sB 小物塊從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為1sC 小物塊剛到P點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值等于5D 小物塊剛到P點(diǎn)時(shí)速度的大小為10m s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案AB 7 如圖22所示 一根質(zhì)量不計(jì)的輕桿繞水平固定轉(zhuǎn)軸O順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng) 另一端固定有一個(gè)質(zhì)量為m的小球 當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖中位置時(shí) 輕桿對(duì)小球作用力的方向可能 圖22 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 沿F1的方向B 沿F2的方向C 沿F3的方向D 沿F4的方向 解析因小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 故小球所受的合力方向指向圓心 小球受豎直向下的重力作用 故輕桿對(duì)小球作用力的方向與重力的合力方向指向圓心 故桿對(duì)小球作用力的方向可能在F3的方向 故選C 答案C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 多選 如圖23所示 粗糙水平圓盤上 質(zhì)量相等的A B兩物塊疊放在一起 隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 則下列說(shuō)法正確的是 圖23 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B的向心力是A的向心力的2倍B 盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍C A B都有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì)D 若B先滑動(dòng) 則B與A間的動(dòng)摩擦因數(shù) A小于盤與B間的動(dòng)摩擦因數(shù) B 解析因?yàn)锳 B兩物體的角速度大小相等 根據(jù)Fn mr 2 因?yàn)閮晌飰K的角速度大小相等 轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等 質(zhì)量相等 則向心力相等 故A錯(cuò)誤 對(duì)A B整體分析 FfB 2mr 2 對(duì)A分析 有 FfA mr 2 知盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍 故B正確 A所受的靜摩擦力方向指向圓心 可知A有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì) B受到盤的靜摩擦力方向指向圓心 有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì) 故C正確 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案BC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 如圖24所示 水平的粗糙軌道與豎直的光滑圓形軌道相連 圓形軌道間不相互重疊 即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)沿水平軌道運(yùn)動(dòng) 圓形軌道半徑R 0 2m 右側(cè)水平軌道BC長(zhǎng)為L(zhǎng) 4m C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝 C D兩點(diǎn)的豎直高度h 1m 水平距離s 2m 小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 2 重力加速度g 10m s2 小球從圓形軌道最低點(diǎn)B以某一水平向右的初速度出發(fā) 進(jìn)入圓形軌道 試求 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 圖24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 若小球通過(guò)圓形軌道最高點(diǎn)A時(shí)給軌道的壓力大小恰為小球的重力大小 求小球在B點(diǎn)的初速度多大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析小球在最高點(diǎn)A處 根據(jù)牛頓第三定律可知軌道對(duì)小球的壓力FN FN mg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 2 若小球從B點(diǎn)向右出發(fā) 在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 小球既不脫離圓形軌道 又不掉進(jìn)壕溝 求小球在B點(diǎn)的初速度大小的范圍 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析情況一 若小球恰好停在C處 對(duì)全程進(jìn)行研究 則有 得v1 4m s 若小球恰好過(guò)最高點(diǎn)A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 s vCt 得v3 6m s 所以當(dāng)vB 6m s時(shí) 小球越過(guò)壕溝 情況三 若小球剛好能運(yùn)動(dòng)到與圓心等高位置 則有 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 如圖25所示 半徑R 2 5m的光滑半圓軌道ABC與傾角 37 的粗糙斜面軌道DC相切于C點(diǎn) 半圓軌道的直徑AC與斜面垂直 質(zhì)量m 1kg的小球從A點(diǎn)左上方距A點(diǎn)高h(yuǎn) 0 45m的P點(diǎn)以某一速度v0水平拋出 剛好與半圓軌道的A點(diǎn)相切進(jìn)入半圓軌道內(nèi)側(cè) 之后經(jīng)半圓軌道沿斜面剛好滑到與拋出點(diǎn)等高的D點(diǎn) 已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 不計(jì)空氣阻力 求 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 圖25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 小球從P點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小v0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析在A點(diǎn)有 由 式解得 v0 4m s 答案4m s 2 小球從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過(guò)程中摩擦力做的功W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 解析整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 重力做功為零 根據(jù)動(dòng)能定理得知 小球沿斜面上滑過(guò)程中克服摩擦力做的功等于小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初動(dòng)能 答案 8J 3 小球從D點(diǎn)返回經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)B的壓力大小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 由 式解得 FN 56N則小球在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小 FN FN 56N 答案56N