物理曲线运动练习_物理考试_外语学习含解析.docx

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1、（物理）物理曲线运动练习_物理考试_外语学习含解析一、高中物理精讲专题测试曲线运动1．如图所示，在竖直平面内有一半径为R的1光滑圆弧轨道AB，与水平地面相切于B4点。现将AB锁定，让质量为m的小滑块P（视为质点）从A点由静止释放沿轨道AB滑下，最终停在地面上的C点，C、B两点间的距离为2R．已知轨道AB的质量为2m，P与点右侧地面间的动摩擦因数恒定，B点左侧地面光滑，重力加速度大小为g，空气阻力不计。B（1）求P刚滑到圆弧轨道的底端B点时所受轨道的支持力大小N以及P与B点右侧地面间的动摩擦因数μ；（2）若将AB

2、解锁，让P从A点正上方某处Q由静止释放，P从A点竖直向下落入轨道，最后恰好停在C点，求：①当P刚滑到地面时，轨道AB的位移大小x1；②Q与A点的高度差h以及P离开轨道AB后到达C点所用的时间t。【答案】（1）P刚滑到圆弧轨道的底端B点时所受轨道的支持力大小N为3mg，P与B点右侧地面间的动摩擦因数μ为0.5；（2）若将AB解锁，让P从A点正上方某处Q由静止释放，P从A点竖直向下落入轨道，最后恰好停在C点，①当P刚滑到地面时，轨道AB的位移大小x1为R；②Q与A点的高度差h为R，P离开轨道AB后到达C点所用的时间32t为132R。6

3、g【解析】【详解】（1）滑块从A到B过程机械能守恒，应用机械能守恒定律得：mgR=1mvB2，2在B点，由牛顿第二定律得：N-mg=mvB2，R解得：vB=2gR，N=3mg，滑块在BC上滑行过程，由动能定理得：-μmg?2R=0-1mvB2，2代入数据解得：μ=0.5；（2）①滑块与轨道组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：mv1-2mv2=0mRx1-2mx1=0，tt解得：x1=R；3②滑块P离开轨道AB时的速度大小为vB，P与轨道AB组成的系统在水平方向动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：

4、mvB-2mv=0，由机械能守恒定律得：mg（R+h）=1mvB212mv2，22R解得：h=；x1P向右运动运动的时间：t1=vB，P减速运动的时间为t2，对滑片，由动量定理得：-μmgt2=0-mvB，运动时间：t=t1+t2，解得：t=132R；6g2．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mA＝4kg、mB＝8k

5、g和mC＝1kg，A、B间的动摩擦因数μ＝0.2，A、C碰撞时间极短，且只碰一次，取重力加速度g＝10m/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（1）小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：m0glm0v022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

6、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/s由能量守恒定律得：μmgx12122mvA2（m+M）v代入数据解得：x＝0.375m；3．如图所示，竖直平面内的光滑3/4的圆周轨道半径为R，A点与圆心O等高，B点在O的正上方，A

7、D为与水平方向成θ=45°AD长为72R．一个质量为m的小球角的斜面，（视为质点）在A点正上方h处由静止释放，自由下落至A点后进入圆形轨道，并能沿圆形轨道到达B点，且到达B处时小球对圆轨道的压力大小为mg，重力加速度为g，求：(1)小球到B点时的速度大小vB(2)小球第一次落到斜面上C点时的速度大小v(3)改变h，为了保证小球通过B点后落到斜面上，h应满足的条件【答案】(1)2gR(2)10gR(3)3Rh3R2【解析】【分析】【详解】(1)小球经过B点时，由牛顿第二定律及向心力公式，有2vBmgmgm解得vB2gR(2)设小球离

8、开B点做平抛运动，经时间t，下落高度y，落到C点，则y1gt22ycotvBt两式联立，得y2vB24gRgg4R对小球下落由机械能守恒定律，有1mv2mgy1mv22B2解得vvB22gy2gR8gR10gR(3)设小球恰好能通过B点，过B点时速