高中物理曲线运动抓分训练及解析.docx

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1、高中物理曲线运动抓分精品训练及解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．如图所示，粗糙水平地面与半径为R=0.4m的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2．求：（1）小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小．（2）小物块离开D点后落到地面上的点与D点

2、之间的距离【答案】（1）160N（2）0.82m【解析】【详解】（1）小物块在水平面上从A运动到B过程中，根据动能定理，有：（F-μmg）xAB1B2=mv-02在B点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得：NmgmvB2R联立解得小物块运动到B点时轨道对物块的支持力为：N=160N由牛顿第三定律可得，小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小为：N′=N=160N（2）因为小物块恰能通过D点，所以在D点小物块所受的重力等于向心力，即：2mgmvDR可得：vD=2m/s设小物块落地点距B点之间的距离为x，下落时间为t，根据平抛运动

3、的规律有：x=vDt，2R=1gt22解得：x=0.8m则小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离l2x0.82m2．如图所示，一箱子高为H．底边长为L，一小球从一壁上沿口A垂直于箱壁以某一初速度向对面水平抛出，空气阻力不计。设小球与箱壁碰撞前后的速度大小不变，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

4、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⋯⋯）3．如所示，在水平桌面上离桌面右3.2m放着一量0.1kg的小球（可看作点），球与水平桌面的摩擦因数μ=0.2．用水平向右推力F=1.0N作用于球，作用一段后撤去。球运，到达水平桌面A点出，恰好落到直弧道BCD的B端沿切

5、入弧道，碰撞程速度不，且球恰好能通弧道的最高点D．已知∠BOC=37°，A、B、C、D四点在同一直平面内，水平桌面离B端的直高度H=0.45m，弧道半径R=0.5m，C点弧道的最低点，求：（取sin37°=0.6，cos37=0°.8）(1)铁球运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小vD；(2)若铁球以v=5.15m/s的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁球对圆弧轨道的压力大小CFC；（计算结果保留两位有效数字）(3)铁球运动到B点时的速度大小vB；(4)水平推力F作用的时间t。【答案】(1)铁球运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小

6、为5m/s；(2)若铁球以vC=5.15m/s的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁球对圆弧轨道的压力大小为6.3N；(3)铁球运动到B点时的速度大小是5m/s；(4)水平推力F作用的时间是0.6s。【解析】【详解】(1)小球恰好通过D点时，重力提供向心力，由牛顿第二定律可得：mvD2mgR可得：vD5m/s(2)小球在C点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则：代入数据可得：F=6.3N由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力：FC=F=6.3N2FmgmvC(3)小球从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有：2ghvy2

7、得：vy=3m/svBvy3小球沿切线进入圆弧轨道，则：sin375m/s0.6(4)小球从A点到B点的过程中做平抛运动，水平方向的分速度不变，可得：vAvBcos3750.84m/s小球在水平面上做加速运动时：Fmgma1可得：a18m/s2小球做减速运动时：mgma2可得：a22m/s2由运动学的公式可知最大速度：vma1t；vAvma2t2又：xvmtvmvAt222联立可得：t0.6s4．一宇航员登上某星球表面，在高为2m处，以水平初速度5m/s抛出一物体，物体水平射程为5m，且物体只受该星球引力作用求：（1）该星球表面重

8、力加速度（2）已知该星球的半径为为地球半径的一半，那么该星球质量为地球质量的多少倍．【答案】（1）4m/s2；（2）1；10【解析】（1）根据平抛运动的规律：x＝v0t得t＝x＝5s＝1sv05由h＝1gt22得：g＝22h＝222m/s2＝4m/