高考物理复习热点专题突破系列3圆周运动与平抛运动的综合问题强化训练新人教版.doc

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1、热点专题突破系列3圆周运动与平抛运动的综合问题〔专题强化训练〕1．如图所示，一水平光滑、距地面高为h、边长为a的正方形桌面MNPQ上，用长为L的不可伸长的轻绳连接质量分别为mA、mB的A、B两小球。两小球在绳子拉力的作用下，绕绳子上的某点O以不同的线速度做匀速圆周运动，圆心O与桌面中心重合。已知mA＝0.5kg，L＝1.2m，LOA＝0.8m，a＝2.1m，h＝1.25m，A球的速度大小vA＝0.4m/s，重力加速度g取10m/s2，求：(1)绳子上的拉力F以及B球的质量mB。(2)若当绳子与MN平行时突

2、然断开，则经过1.5s两球的距离。(3)两小球落至地面时，落点间的距离。[答案]　(1)0.1N　1kg　(2)1.5m　(3)m[解析]　(1)绳子上的拉力F＝mA＝0.1N由F＝mALOAω2＝mBLOBω2得：mB＝mA＝1kg(2)因为v＝ωr，所以vB＝0.2m/s。经过1.5s两球垂直MN的距离x＝(vA＋vB)t1＝0.6×1.5m＝0.9m经过1.5s两球的距离s＝＝1.5m(3)小球从桌面落至地面的时间t2＝＝0.5s两小球落至地面时两球垂直MN的距离x′＝(vA＋vB)t2＋a＝2.4

3、m两球落至地面时，落点间的距离s′＝＝m。2．(2016·安徽月考)如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R＝0.2m的光滑圆形轨道，BC段为高h＝5m的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.1kg的小球由B2点从静止开始下滑到B点时速度的大小为2m/s，离开B点做平抛运动(g取10m/s2)。求：(1)小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C的水平距离；(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小；(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ＝45°的斜面(如图中虚线所示)，那么小球离开B点后能否落到斜面上？如

4、果能，求它第一次落在斜面上的位置。[答案]　(1)2m　(3)3N　(3)见解析[解析]　(1)设小球离开B点做平抛运动的时间为t1，落地点到C点距离为s。在竖直方向，由h＝gt得t1＝＝s＝1s。水平方向有s＝vBt1＝2×1m＝2m。(2)小球在B点受重力G和向上的弹力F作用，根据向心力公式和牛顿第二定律得F向＝F－mg＝m，解得F＝3N。由牛顿第三定律知小球到达B点时对圆形轨道的压力大小为3N，方向竖直向下。(3)如图，斜面BEC的倾角θ＝45°，CE的长度d＝h＝5m，因为d>s，所以小球离开B点

5、后能落在斜面上。假设小球第一次落在斜面上F点，BF长为L，小球从B点到F点的时间为t2，则有Lcosθ＝vBt2，Lsinθ＝gt，联立解得t2＝0.4s，L＝＝m＝0.8≈1.13m，即落点位于斜面上距B点1.13m处。2