高考物理曲线运动试题经典.docx

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1、高考物理曲线运动试题经典一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．如图所示，在光滑的圆锥体顶部用长为的细线悬挂一质量为的小球，因锥体固定在水平面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，物体绕轴线在水平面内做匀速圆周运动，小球静止时细线与母线给好平行，已知，重力加速度g取若北小球运动的角速度，求此时细线对小球的拉力大小。【答案】【解析】【分析】根据牛顿第二定律求出支持力为零时，小球的线速度的大小，从而确定小球有无离开圆锥体的斜面，若离开锥面，根据竖直方向上合力为零，水平方向合力提供向心力求出线对小球的拉力大小。【详解】若小球刚好离开圆锥面，则小

2、球所受重力与细线拉力的合力提供向心力，有：此时小球做圆周运动的半径为：解得小球运动的角速度大小为：代入数据得：若小球运动的角速度为：小球对圆锥体有压力，设此时细线的拉力大小为F，小球受圆锥面的支持力为，则水平方向上有：竖直方向上有：联立方程求得：【点睛】解决本题的关键知道小球圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，根据牛顿第二定律求出临界速度是解决本题的关键。2．高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图。其中AB段是助滑坡，倾角α=37，°BC段是水平起跳台

3、，CD段是着陆坡，倾角θ=30°，DE段是停止区，AB段与BC段平滑相连，轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.03，图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=47m。运动员连同滑雪板的质量m=60kg，滑雪运动员从A点由静止开始起滑，通过起跳台从C点水平飞出，运动员在着陆坡CD上的着陆位置与C点的距离l=120m。运在起跳前不使用雪杖助滑，忽略空气阻力的影响，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0°.6，cos37=0°.8。求：（1）运在助滑坡AB上运加速度的大小；（2）运在C点起跳速度的大小；（3

4、）运从起滑台A点到起跳台C点的程中克服摩擦力所做的功。【答案】（1）（2）（3）【解析】【解】（1）运在助滑坡AB上运，根据牛第二定律得：mgsin-αμmgcosα=ma解得：a=g（sinα-μcosα）=10×（0.6-0.03×0）.8=5.76m/s2．（2）运从C点起跳后到落到着坡上的t，C点到着坡上着点的距离L．运从C点起跳后做平抛运，有直方向：Lsinθ=gt2⋯①水平方向：Lcosθ=v0t⋯②由①：②得：tanθ=解得t=2s，v0=30m/s（3）运从起滑台A点到起跳台C点的程，根据能定理得mgh-Wf=mv02解得克服

5、摩擦力所做的功Wf=mgh-mv02=60×10×47×-60×230=1200J【点睛】本要分析清楚运的运情况，知道运先做匀加速运，后做匀减速运，最后平抛运，是能定理和平抛运的合，要善于运用斜面的角研究平抛运两个分位移之的关系，求出．3．如所示，将一小球从角θ=60°斜面端，以初速度v0水平抛出，小球落在斜面上的某点P，P点放置一垂直于斜面的直杆(P点和直杆均未画出)。已知重力加速度大小g，斜面、直杆在小球运的同一直平面内，求：(1)斜面顶端与P点间的距离；(2)若将小球以另一初速度v从斜面顶端水平抛出，小球正好垂直打在直杆上，求v的大小。

6、【答案】（1）；（2）；【解析】本题考查平抛与斜面相结合的问题，涉及位移和速度的分解。（1）小球从抛出到P点，做平抛运动，设抛出点到P点的距离为小球在水平方向上做匀速直线运动，有：L在竖直方向上做自由落体运动，有：联立以上各式，代入数据解得：（2）设小球垂直打在直杆上时竖直方向的分速度为vy，有：在水平方向上，有：在竖直方向上，有：，由几何关系，可得：联系以上各式，得：另解：小球沿斜面方向的分运动为匀加速直线运动，初速度为：，加速度为小球垂直打在直杆上，速度为，有：在斜面方向上，由匀变速运动规律得：联立以上各式，得：点睛：物体平抛运动可分解

7、成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体；也可分解为沿斜面方向的匀变速直线运动和垂直斜面的匀变速直线运动。4．水平面上有一竖直放置长H＝1.3m两点，PQ间距离为d＝0.3m，一质量为的杆PO，一长L＝0.9m的轻细绳两端系在杆上m＝1.0kg的小环套在绳上。杆静止时，小环靠在P、Q杆上，细绳方向竖直；当杆绕竖直轴以角速度ω旋转时，如图所示，小环与Q点等高，细绳恰好被绷断。重力加速度g＝10m／s2，忽略一切摩擦。求：（1）杆静止时细绳受到的拉力大小T；（2）细绳断裂时杆旋转的角速度大小ω；（3）小环着地点与O点的距离D。【答案

8、】（1）5N（2）53rad/s（3）1.6m【解析】【详解】（1）杆静止时环受力平衡，有2T＝mg得：T＝5N（2）绳断裂前瞬间，环与Q点间距离为r，有r2＋d2