高考物理试卷物理曲线运动题分类汇编.docx

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1、高考物理试卷物理曲线运动题分类汇编一、高中物理精讲专题测试曲线运动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(3)T1s2g星=gv0[

2、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关键．2．如图是节水灌溉

3、工程中使用喷水龙头的示意图。喷嘴离地面高为h，将水连续不断地以恒定速度水平喷出，其喷灌的水平射程为10h，喷嘴横截面积为S（设同一横截面上各点水流速度大小均相同），水的密度为ρ，空气阻力忽略不计。重力加速度为g。（1）求空中水的体积V；（2）假如我们只研究其中一个质量为m的水滴，不计水滴间的相互影响，求它从喷嘴水平喷出后在空中运动过程中的动量变化量△p；（3）假如水击打在水平地面上速度立即变为零，求水击打地面时竖直向下的平均作用力大小F。【答案】（1）10hs（2）m2gh（3）10ρhSg【解

4、析】【详解】x10h（1）水喷出时速度：v052gh2h2hgg2h则空中水的体积：V＝v0S＝10hs（2）由动量定理得：△P＝mgt＝mg2h＝m2ghg10hS2gh（3）向下为正，在竖直向对由动量定理：F＝﹣2hg＝﹣10ρhSg（因时间短，则与地面作用时间内重力可略）则由牛顿第三定律可得对地面的力为10ρhSg。,l,质量为m的小球与两根不可伸长的轻绳a,b连接,两轻绳的另一端分3．如图所示半径为4别固定在一根竖直光滑杆的A,B两点上.已知A,B两点相距为l,当两轻绳伸直后A、B两点

5、到球心的距离均为l,重力加速度为g．（1）装置静止时,求小球受到的绳子的拉力大小T；（2）现以竖直杆为轴转动并达到稳定（轻绳a,b与杆在同一竖直平面内）．①小球恰好离开竖直杆时,竖直杆的角速度0多大?②轻绳b伸直时,竖直杆的角速度多大？【答案】(1)415015g2gT15mg(2)①ω=2②15ll【解析】【详解】(1)设轻绳a与竖直杆的夹角为α15cos4对小球进行受力分析得mgTcos解得：T415mg15(2)①小球恰好离开竖直杆时，小球与竖直杆间的作用力为零。可知小球做圆周运动的半径为

6、lr=4mgtanm02r解得:ω0=215g15l②轻绳b刚伸直时，轻绳a与竖直杆的夹角为60°，可知小球做圆周运动的半径为rlsin60mgtan60m2r解得:2gω=l轻绳b伸直时，竖直杆的角速度2gl4．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=10m/s2，求:(1)滑块滑到B点时对半圆轨道

7、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；则加速到与传送带共速的时间tv01s运动的距离：x1a

8、t21.5m，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/s5．如图，AB为倾角37的光滑斜面轨道，BP为竖直光滑圆弧轨道，圆心