[ID:6-4881998] 四川2019高考物理复习强化练(2):平抛运动与圆周运动(4份打包)含答案
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四川2019高考物理复习强化练(2):平抛运动与圆周运动(A)含答案 专题二 平抛运动与圆周运动 平抛运动与圆周运动综合应用(一) 1.(2018·江都中学、扬中中学等六校联考)如图1所示,一质量为m=10 kg的物体(可视为质点),由光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端后沿水平面向右滑动1 m距离后停止.已知轨道半径R=0.8 m,g=10 m/s2.求: 图1 (1)物体滑至圆弧底端时的速度大小; (2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小; (3)物体沿水平面滑动过程中,摩擦力做的功. 2.(2018·扬州学测模拟)如图2所示,一个圆盘在水平面内匀速转动,角速度ω=1 rad/s.有一个小物体(可视为质点)距圆盘中心r=0.5 m,随圆盘一起做匀速圆周运动.物体质量m=1.0 kg,与圆盘间的动摩擦因数μ=0.2,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g=10 m/s2.求: 图2 (1)物体受到的摩擦力大小Ff; (2)欲使物体能随圆盘一起做匀速圆周运动,圆盘的角速度ω应满足什么条件? (3)圆盘角速度由0缓慢增大到1.6 rad/s过程中,圆盘对物体所做的功W. 3.(2018·南京学测训练样题)如图3甲所示,水平桌面离地面高度h=1.25 m,桌面上固定一个厚度可以忽略的长木板AB.一个可以视为质点的物块每次以相同的速度v0=6 m/s从A端滑向B端.物块和长木板间的动摩擦因数为μ=0.2,不计空气阻力,取g=10 m/s2. 图3 (1)若物块滑到B端时的速度vB=2 m/s,则它在空中运动的时间t1和飞行的水平距离x1各是多少? (2)在(1)的情况下,求长木板AB段的长度l1; (3)若木板的长度可以改变,请通过计算定量在图乙中画出物块滑出B端后落地的水平距离的平方x2与木板长度l的关系图象. 4.(2018·如皋学测模拟)在水平地面上竖直固定一根内壁光滑的圆管,管的半径R=3.6 m(管的内径大小可以忽略),管的出口A在圆心的正上方,入口B与圆心的连线与竖直方向成60°角,如图4所示,现有一个质量m=1 kg的小球(可视为质点)从某点P以一定的初速度水平抛出,恰好从管口B处沿切线方向飞入,小球到达A时恰好与管壁无作用力,取g=10 m/s2.求: 图4 (1)小球到达圆管最高点A时的速度大小; (2)小球在管的最低点C时,小球对管壁的弹力; (3)小球抛出点P到管口B的水平距离x. 答案精析 1.(1)4 m/s (2)300 N (3)-80 J 解析 (1)由机械能守恒定律得mgR=mv2 解得v=4 m/s (2)在圆弧底端,由牛顿第二定律得FN-mg=m 解得FN=300 N 由牛顿第三定律知,物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小为300 N. (3)由动能定理知Wf=0-mv2 解得Wf=-80 J 2.(1)0.5 N (2)ω≤2 rad/s (3)0.32 J 解析 (1)静摩擦力提供向心力Ff=mω2r 解得Ff=0.5 N (2)欲使物体能随圆盘做匀速圆周运动,mω2r≤μmg 解得ω≤2 rad/s (3)当ω=1.6 rad/s时,物体的线速度v=ωr=0.8 m/s 由动能定理得,圆盘对物体所做的功 W=mv2-0=0.32 J 3.(1)0.5 s 1 m (2)8 m (3)见解析图 解析 (1)物块滑出B端后做平抛运动. h=gt12 x1=vBt1 代入数据解得t1=0.5 s,x1=1 m (2)物块从A到B做匀减速运动,设物块质量为m,加速度大小为a,则μmg=ma 由运动学公式得vB2-v02=-2al1 代入数据得l1=8 m (3)由(2)可知 vB′2=v02-2al x=vB′t1 代入数据得x2=9-l 由函数关系作出图象如图 4.(1)6 m/s (2)60 N,方向竖直向下 (3) m 解析 (1)小球在最高点时对管壁无作用力,重力提供向心力,由向心力公式得:mg= 可得小球到达圆管最高点时的速度为: vA== m/s=6 m/s (2)设小球在最低点C的速度为v,小球从管的最低点C到最高点A,由机械能守恒定律可知 mg·2R=mv2-mvA2 可得v2=4gR+vA2=(4×10×3.6+62) m2/s2=180 m2/s2 在最低点C,由向心力公式可知FN-mg= 即FN=mg+=(1×10+) N=60 N,方向竖直向上. 由牛顿第三定律知,在最低点C时小球对管壁的弹力为60 N,方向竖直向下. (3)设小球在B点的速度为vB,由B→A,由机械能守恒定律可知mg·(R+Rcos 60°)=mvB2-mvA2 代入数据得:vB=12 m/s 由平抛运动规律可知,小球做平抛运动的初速度为: v0=vBcos 60°=12× m/s=6 m/s 在B点时的竖直分速度为: vy=vBsin 60°=12× m/s=6 m/s 由vy=gt可知t== s= s 则小球的抛出点P到管口B的水平距离为 x=v0t=6× m= m. 四川2019高考物理复习强化练(2):平抛运动与圆周运动(B)含答案 平抛运动与圆周运动综合应用(二) 1.(2018·苏州学测模拟)如图1所示,一物体(可视为质点)从倾角为37°的斜坡顶端A点做平抛运动,经3 s后落到斜坡上的B点,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求: 图1 (1)A到B的竖直高度; (2)物体离开A点时的速度大小; (3)物体离开A点后,经过多长时间离斜坡最远. 2.(2018·淮安学测模拟)如图2所示,水平面AB与竖直面内半径为R的半圆形轨道BC在B点相切.质量为m的物体(可视为质点)将弹簧压缩至离B点3R的A处由静止释放,物体沿水平面向右滑动,一段时间后脱离弹簧,经B点进入半圆轨道时对轨道的压力为9mg(g为重力加速度),之后沿圆形轨道通过最高点C时速度为.物体与水平面AB间的动摩擦因数为0.5,不计空气阻力.求: 图2 (1)经半圆轨道B点时物体的向心力大小; (2)离开C点后物体落到水平面AB时与B点间的距离; (3)弹簧的弹力对物体所做的功. 3.(2018·江都中学、扬中中学等六校联考)滑板运动是极限运动的鼻祖,许多极限运动项目均由滑板项目延伸而来.如图3是滑板运动的轨道,BC和DE是两段光滑圆弧形轨道,BC段的圆心为O点,圆心角为60°,半径OC与水平轨道CD垂直,水平轨道CD段粗糙且长8 m.一运动员从轨道上的A点以3 m/s的速度水平滑出,在B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧轨道BC,经CD轨道后冲上DE轨道,到达E点时速度为零,然后返回.已知运动员和滑板的总质量为60 kg,B、E两点与水平面CD的竖直高度为h和H,且h=2 m,H=2.8 m,g取10 m/s2.求: 图3 (1)运动员从A运动到达B点时的速度大小vB; (2)轨道CD段的动摩擦因数μ; (3)通过计算说明,第一次返回时,运动员能否回到B点?如能,请求出回到B点时速度的大小;如不能,则最后停在何处? 4.(2018·徐州学测模拟)如图4甲所示,乒乓球自动发球机能沿水平方向以大小不同的速度向对面的球台发射乒乓球.一有自动发球机的乒乓球台如图乙所示,水平球台的长和宽分别为L1和L2,球网高度为h.发球机安装于台面左侧边缘的中点,发射点距台面高度为3h.假设发球机每次发的球都能落到右侧球台上,且在前一个球落台的瞬间发射第二个球,忽略空气阻力,重力加速度为g.求: 图4 (1)发球机发球的时间间隔; (2)乒乓球的最小发射速度; (3)发球机发出的乒乓球落台时的最大动能. 答案精析 1.(1)45 m (2)20 m/s (3)1.5 s 解析 (1)根据h=gt2得h=45 m (2)由x=,x=v0t得v0=20 m/s (3)物体离斜坡最远时速度方向与斜坡平行 由tan 37°= vy=gt′得t′=1.5 s. 2.(1)8mg (2)2R (3)5.5mgR 解析 (1)由牛顿第三定律知,经B点时轨道对物体的支持力FN=9mg,则F向=FN-mg=8mg (2)物体离开C点后做平抛运动. 由2R=gt2,x=vCt,得x=2R (3)从A点到B点,由动能定理得 W弹-μmg×3R=mvB2-0 8mg=m 联立得W弹=5.5mgR. 3.(1)6 m/s (2)0.125 (3)停在C点右侧1.6 m处(或D点左侧6.4 m处) 解析 (1)由题意知vB==2v0=6 m/s① (2)由B点到E点,由动能定理可得: mgh-μmgxCD-mgH=0-mvB2② 由①②得:μ=0.125 (3)设运动员第一次返回时能到达左侧的最大高度为h′,从B到第一次返回左侧最高处,根据动能定理有: mgh-mgh′-μmg·2xCD=0-mvB2③ 解得h′=1.8 m 因为h′xAB,解得v<2k (3)C在B前方的距离 xBC=-+v=-(v-k)2+kh 当v=k时,xBC有最大值 解得xm=kh.
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  • 资料版本:人教版(新课程标准)
  • 适用地区:四川省
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