高中物理高考物理生活中的圆周运动技巧(很有用)及练习题.docx

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1、高中物理高考物理生活中的圆周运动技巧(很有用)及练习题一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1．已知某半径与地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的1倍．地球表面的重力加速度2为g．在这个星球上用细线把小球悬挂在墙壁上的钉子O上，小球绕悬点O在竖直平面内做圆周运动．小球质量为m，绳长为L，悬点距地面高度为H．小球运动至最低点时，绳恰被拉断，小球着地时水平位移为S求：(1)星球表面的重力加速度？(2)细线刚被拉断时，小球抛出的速度多大？(3)细线所能承受的最大拉力？【答案】(1)1(2)s2g0(

2、3)T1s2g星=gv0[1]mg04HL4042(HL)L【解析】【分析】【详解】（1）由万有引力等于向心力可知GMmmv2R2RGMmmgR2v2可得gR则g星＝1g04（2）由平抛运动的规律：HL1g星t22sv0t解得vs2g004HL2（3）由牛顿定律，在最低点时：Tmg星＝mvL解得：T11s2mg042(HL)L【点睛】本题考查了万有引力定律、圆周运动和平抛运动的综合，联系三个问题的物理量是重力加速度g0；知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的

3、关键．2．如图所示，物体A置于静止在光滑水平面上的平板小车B的左端，物体在A的上方O点用细线悬挂一小球C(可视为质点)，线长L＝0.8m．现将小球C拉至水平无初速度释放，并在最低点与物体A发生水平正碰，碰撞后小球C反弹的速度为2m/s．已知A、B、C的质量分别为mABCμ＝0.2，A、C碰撞时＝4kg、m＝8kg和m＝1kg，A、B间的动摩擦因数间极短，且只碰一次，取重力加速度g10m/s2.＝(1)求小球C与物体A碰撞前瞬间受到细线的拉力大小；(2)求A、C碰撞后瞬间A的速度大小；(3)若物体A

4、未从小车B上掉落，小车B的最小长度为多少？【答案】(1)30N(2)1.5m/s(3)0.375m【解析】【详解】（1）小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：12m0glm0v02代入数据解得：v0＝4m/s，对小球，由牛顿第二定律得：v02F﹣m0g＝m0l代入数据解得：F＝30N（2）小球C与A碰撞后向左摆动的过程中机械能守恒，得：1mvC2mgh2所以：vC2gh2100.22m/s小球与A碰撞过程系统动量守恒，以小球的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：m000cAv＝﹣mv+mv

5、代入数据解得：vA＝1.5m/s（3）物块A与木板B相互作用过程，系统动量守恒，以A的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：mvA＝（m+M）v代入数据解得：v＝0.5m/s1212由能量守恒定律得：μmgxmvA2（m+M）v2代入数据解得：x＝0.375m；3．如图所示，水平传送带AB长L=4m，以v0=3m/s的速度顺时针转动，半径为R=0.5m的光滑半圆轨道BCD与传动带平滑相接于B点，将质量为m=1kg的小滑块轻轻放在传送带的左端．已，知小滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3，取g=1

6、0m/s2，求:(1)滑块滑到B点时对半圆轨道的压力大小；(2)若要使滑块能滑到半圆轨道的最高点，滑块在传送带最左端的初速度最少为多大．【答案】（1）28N.（2）7m/s【解析】【分析】（1）物块在传送带上先加速运动，后匀速，根据牛顿第二定律求解在B点时对轨道的压力；（2）滑块到达最高点时的临界条件是重力等于向心力，从而求解到达D点的临界速度，根据机械能守恒定律求解在B点的速度；根据牛顿第二定律和运动公式求解A点的初速度.【详解】（1）滑块在传送带上运动的加速度为a=μg=3m/s2；则加速到与

7、传送带共速的时间tv01s运动的距离：x1at21.5m，a2以后物块随传送带匀速运动到B点，到达B点时，由牛顿第二定律：Fmgmv02R解得F=28N，即滑块滑到B点时对半圆轨道的压力大小28N.（2）若要使滑块能滑到半圆轨道的最高点，则在最高点的速度满足：mg=mvD2R解得vD=5m/s；由B到D，由动能定理：1mvB21mvD2mg2R22解得vB=5m/s>v0可见，滑块从左端到右端做减速运动，加速度为a=3m/s2，根据vB2A2=v-2aL解得vA=7m/s4．如图所示，用绝缘细绳系

8、带正电小球在竖直平面内运动，已知绳长为L，重力加速度g，小球半径不计，质量为m，电荷q．不加电场时，小球在最低点绳的拉力是球重的9倍。(1)求小球在最低点时的速度大小；(2)如果在小球通过最低点时，突然在空间产生竖直向下的匀强电场，若使小球在后面的运动中，绳出现松软状态，求电场强度可能的大小。【答案】（1）v18gL3mg3mg（2）E5qq【解析】【详解】（1）在最低点，由向心力公式得：Fmgmv12L解得：v18gL（2）果在小球通过最低点时，突然在空间产生竖直向下的匀强电场，