曲线运动练习题含答案及解析.docx

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1、（物理）曲线运动练习题含答案及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．如所示，一箱子高H．底L，一小球从一壁上沿口A垂直于箱壁以某一初速度向面水平抛出，空气阻力不。小球与箱壁碰撞前后的速度大小不，且速度方向与箱壁的角相等。（1）若小球与箱壁一次碰撞后落到箱底离C点距离，求小球抛出的初速度v0；（2）若小球正好落在箱子的B点，求初速度的可能。【答案】（1）（2）【解析】【分析】（1）将整个程等效完整的平抛运，合水平位移和直位移求解初速度；（2）若小球正好落在箱子的B点，水平位移是2L的整数倍，通平抛运公式列式求解初速度可能。【解】（1）此可以看成是无反的完整平抛运，水

2、平位移：x＝＝v0t直位移：H＝gt2解得：v0＝；（2）若小球正好落在箱子的B点，小球的水平位移：x′＝2nL（n＝1.2.3⋯⋯）同理：x′＝2nL＝v′20t，H＝gt′解得：（n＝1.2.3⋯⋯）2．如所示，水平直道AB与半径R=0.8m的光滑1直道BC相切于B，BC4与半径r=0.4m的光滑1直道CD相切于C，量m=1kg的小球静止在A点，用4F=18N的水平恒力向右拉小球，在到达球与水平面的摩擦因数μ=0.2，取AB中点撤去拉力，小球恰能通g=10m/s2．求：D点．已知小（1）小球在D点的速度vD大小；（2）小球在B点对圆轨道的压力NB

3、大小；（3）A、B两点间的距离x．【答案】(1)vD2m/s（2）45N(3)2m【解析】【分析】【详解】（1）小球恰好过最高点D，有：mgmvD2r解得：vD2m/s（2）从B到D，由动能定理：mg(Rr)1mvD21mvB222设小球在B点受到轨道支持力为N，由牛顿定律有：2NmgmvBRNB=N联解③④⑤得：N=45N（3）小球从A到B，由动能定理：Fxmgx1mvB222解得：x2m故本题答案是：(1)vD2m/s（2）45N(3)2m【点睛】利用牛顿第二定律求出速度，在利用动能定理求出加速阶段的位移，3．水平抛出一个物体，当抛出1秒后，它的速度方向与水平

4、方向成45°角，落地时，速度方向与水平方向成60°角，（g取10m/s2）。求：（1）初速度（2）水平射程（结果保留两位有效数字）（3）抛出点距地面的高度【答案】（1）10m/s（2）17m(3)15m【解析】【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．将1秒后的速度进行分解，根据vy=gt求出竖直方向上的分速度，再根据角度关系求出平抛运动的初速度；将落地的速度进行分解，水平方向上的速度不变，根据水平初速度求出落地时的速度；根据落地时的速度求出竖直方向上的分速度，运用vy=gt求出运动的时间，再根据01gt2求出抛出点距地面的高度.x=v

5、t求出水平射程．再根据h=2【详解】（1）如图，水平方向vx=v0，竖直方向vy=gt，1s时速度与水平成45°角，即θ=45°因为tan450=所以v0=vyvyv0初速度：v0=gt=10×1=10m/s。（2）落地时，tan600vy'vx所以落地竖直速度vy'gt3v0103m/s解得t=3s水平射程：xv0t103m17mh1gt212（3）抛出点距地面的高度103m15m22【点睛】解决本题的关键知道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．知道分运动和合运动具有等时性，掌握竖直方向和水平方向上的运动学公式．4．如图所示，水平转台

6、上有一个质量为m的物块，用长为2L的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角θ＝30°，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．物块随转台由静止开始缓慢加速转动，重力加速度为g，求：（1）当转台角速度ω1为多大时，细绳开始有张力出现；（2）当转台角速度ω2为多大时，转台对物块支持力为零；（3）转台从静止开始加速到角速度3g的过程中，转台对物块做的功．L【答案】（1）g3g（3）11（2）23mgLL3L2【解析】【分析】【详解】（1）当最大静摩擦力不能满足所需要向心力时，细绳上开始有张力：mgm122Lsin代入数据得

7、1gL（2）当支持力为零时，物块所需要的向心力由重力和细绳拉力的合力提供mgtanm222Lsin代入数据得23g3L（3）∵32，∴物块已经离开转台在空中做圆周运动．设细绳与竖直方向夹角为α，有mgtanm322Lsin代入数据得60转台对物块做的功等于物块动能增加量与重力势能增加量的总和即W1m(32Lsin60o)2mg(2Lcos30o2Lcos60o)2代入数据得：1W(3)mgL【点睛】本题考查牛顿运动定律和功能关系在圆周运动中的应用，注意临界条件的分析，至绳中出现拉力时，摩擦力为最大静摩擦力；转台对物块支持力为零时，N=0，f=0．根据能量守恒定律