江苏省2019版高中物理复习专题二平抛运动与圆周运动综合应用（三）冲a集训

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1、平抛运动与圆周运动综合应用(三)1．(2018届苏州学测模拟)如图1所示，水平桌面上的轻质弹簧左端固定，用质量为m＝1kg的小物块压紧弹簧，从A处由静止释放后的物块，在弹簧弹力的作用下沿水平桌面向右运动，物体离开弹簧后继续运动，离开桌面边缘B后，落在水平地面C点．C点与B点的水平距离x＝1m，桌面高度为h＝1.25m，AB长度为s＝1.5m，物体与桌面之间的动摩擦因数μ＝0.4，小物块可看成质点，不计空气阻力，取g＝10m/s2.求：图1(1)物块在水平桌面上运动到桌面边缘B处的速度大小；(2)物块落地时速度大小及速度与水平方向夹角的正切值；(3)弹簧弹力对物块做的功．2

2、．(2018·扬州学测模拟)如图2甲所示，一长为l＝1m的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量为m＝0.2kg的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．给系统输入能量，使小球通过最高点的速度不断加快，通过测量作出小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与小球在最高点动能Ek的关系如图乙所示，重力加速度g＝10m/s2，不考虑摩擦和空气阻力，请分析并回答以下问题：图2(1)若要小球能做完整的圆周运动，对小球过最高点的速度有何要求？(2)请根据题目及图象中的条件，求出图乙中b点所示状态小球的动能；(3)当小球到达图乙中b点所示状态时，立刻停止能量输入．之后的运动过程中，在

3、绳中拉力达到最大值的位置时轻绳绷断，求绷断瞬间绳中拉力的大小．3．(2018·盐城学测模拟)如图3所示是某一通关游戏的示意图，安装在长为l的竖直轨道AB上可上下移动的弹射器，能水平射出质量为m、速度大小可调节的弹丸(可视为质点)，弹丸射出口在B点的正上方，竖直面内的半圆弧轨道BCD的半径为R，直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直面内、小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为α.只有弹丸垂直P点圆弧切线方向射入小孔P，游戏才能进入下一关，不计空气阻力，重力加速度为g.求：图3(1)能射到P的弹丸重力势能变化的最大值；(2)能射到P的弹丸射出时初速度的最大值；(3)要使游戏进入下一

4、关，弹射器离B点的高度．4．(2018·泰州中学学测模拟)宇航员在某星球表面做了如下实验，实验装置如图4甲所示，竖直平面内的光滑轨道由倾斜轨道AB和圆弧轨道BC组成．将质量m＝0.2kg的小球，从轨道AB上高H处的点由静止释放，用压力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力大小为F，改变H的大小，可测出F随H的变化关系如图乙所示．求：图4(1)圆轨道的半径；(2)星球表面的重力加速度；(3)作出小球经过C点时动能随H的变化关系Ek－H图象．答案精析1．(1)2m/s　(2)m/s　2.5　(3)8J解析　(1)物块离开桌子边缘后做平抛运动竖直方向上有h＝gt2，解得t＝0.5

5、s水平方向上有x＝vBt，解得vB＝2m/s(2)平抛过程由机械能守恒定律得mgh＋mvB2＝mvC2解得vC＝m/s物块落地时水平方向vx＝vB＝2m/s竖直方向上vy＝gt＝5m/s则tanθ＝＝2.5.(3)从A到B的过程中，由动能定理有W弹－μmgs＝mvB2－0解得W弹＝8J.2．(1)v≥m/s　(2)3.0J　(3)16N解析　(1)小球刚好通过最高点做完整圆周运动，要求在最高点受力满足mg≤m因此小球过最高点的速度要满足v≥m/s.(2)小球在最高点时有mg＋F＝m将m＝0.2kg、l＝1m、F＝4.0N代入，可求得vb＝m/s则Ekb＝mvb2＝3.0J

6、(3)在停止能量输入之后，小球在重力和轻绳拉力作用下在竖直面内做圆周运动，运动过程中机械能守恒．当小球运动到最低点时，绳中拉力达到最大值．设小球在最低点的速度为vm，对从b状态开始至到达最低点的过程应用机械能守恒定律，有mg·2l＋Ekb＝mvm2设在最低点绳中拉力为Fm，由牛顿第二定律有Fm－mg＝m联立解得Fm＝16N，即绷断瞬间绳中拉力的大小为16N.3．见解析解析　(1)从轨道顶端A射出的弹丸射到P点时，重力势能变化最大．ΔEpm＝mgh＝mg(l＋Rsinα)(2)从轨道底端B射出的弹丸射到P点时，弹丸射出时初速度最大．Rsinα＝gt2Rcosα＋R＝v0t得

7、v0＝(1＋cosα)(3)设弹射器在离B点h′高处以初速度v0′发射的弹丸恰好垂直P点圆弧切线方向射入小孔P.Rsinα＋h′＝gt12Rcosα＋R＝v0′t1tanα＝.联立解得h′＝R(tanα－sinα)4．(1)0.2m　(2)5m/s2　(3)见解析图解析　(1)由牛顿第二定律和牛顿第三定律，小球过C点时有：F＋mg＝m由动能定理得：mg(H－2r)＝mvC2得F＝H－5mg由题图乙可以知道：当H1＝0.5m时，F1＝0得r＝0.2m(2)当H2＝1.0m时，F1＝5N得g＝5m/s2(3)由动能定理得：mg(H