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【金版学案】2017高三物理二轮复习练习:专题1 第3讲 抛体运动与圆周运动

资料类别: 物理/同步

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专题一  力和运动
第3讲  抛体运动与圆周运动

一、单项选择题(2016·绍兴模拟)对于课本上的一些图片下列说法正确的是(  )
图甲  图乙  图丙  图丁图甲中有些火星的轨迹不是直线说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的图乙中两个影子在x、y轴上的运动就是物体的两个分运动图丙中小锤用较大的力去打击弹性金属片、B两球可以不同时落地图丁中做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于所需要的向心力解析:题图甲中炽热微粒是沿砂轮的切线方向飞出的但是由于重A错误;题图乙中沿y轴的平行光照射时在x轴上的影子就是x轴方向的分运动同理沿x轴的平行光照射时在y轴上的影子就是y轴方向的分运动选项正确;无论小锤用多大的力去打击弹性金属片只是使得小球A的水平速度发生变化而两小球落地的时间是由两球离地面的高度决定的所以A、B两球总是同时落地选项错误;做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力等于所需要的向心力选项错误.答案:(2016·吉安模拟)如图甲所示轻杆一端与一小球相连另一端连在光滑固定轴上可在竖直平面内自由转动.现使小球在竖直平面内做圆周运动到达某一位置开始计时取水平向右为正方向小球的水平分速度v随时间t的变化关系如图乙所示.不计空气阻力.下列说法中正确的是(  )
 图甲        图乙     S1和S相等时刻小球通过最高点图乙中阴影部分面积S和S相等时刻小球通过最高点图乙中阴影部分面积S和S不相等时刻小球通过最高点图乙中阴影部分面积S和S不相等解析:0~t时间内v逐渐减小~t时间内v逐渐增大可知t时刻小球通过最高点又因为v-t图线与横轴所围面积表示水平位移、S的大小均等于杆长所以S、S相等.答案:(2016·江西赣中南五校二联)如图所示为厦门胡里山炮台的一门大炮.假设炮弹水平射出以海平面为零重力势能面炮弹射出时的动能恰好为重力势能的3倍不计空气阻力则炮弹落到海平面时速度方向与海平面的夹角为(  )
A.30°   .   .解析:设炮弹射出时距海平面的高度为y由题意知=3mgy得v=炮弹射出后做平抛运动落到海平面时的速度的竖直分量v=炮弹落到海平面时速度方向与海平面的夹角的正切值α===则α=选项正确.答案:如图所示将两个足够长的斜面体分别固定在水平面上两斜面的倾角分别为θ=30、θ=45现由两斜面的顶端以相同的初速度水平向右抛出两个小球A、B经过一段时间两小球都落在斜面上假设两个小球落在斜面上后均不反弹.则A、B的抛出点与落地点的水平间距的比值为(  )
A.            .
解析:两个小球均做平抛运动根据斜面倾角的正切值等于竖直位移与水平位移的比值求出运动时间和水平位移再求水平位移的比值.设斜面倾角为θ根据平抛运动规律有x=v=θ=联立解得x=所以两小球的水平位移大小的比值==正确.答案:二、多项选择题如图甲所示在杂技表演中猴子沿竖直杆向上运动其-t图象如图乙所示人顶杆沿水平地面运动的x-t图象如图丙所示.若以地面为参考系下列说法中正确的是(  )
图甲
图乙     图丙猴子的运动轨迹为直线猴子在2 内做匀变速曲线运动=0时猴子的速度大小为8 =2 时猴子的加速度大小为4 解析:由题图乙、丙看出猴子在竖直方向做初速度v=、加速度a=-4 的匀减速直线运动人在水平方向做速度v=-4 的匀速直线运动故猴子的初速度大小为v==4方向与合外力方向不在同一条直线上故猴子做匀变速曲线运动故选项正确、C均错误;由题图乙、丙可得=2 时=-4 =0则合加速度大小a合=4 故选项正确.答案:(2016·南昌模拟)如图所示在半径为R的水平圆盘中心轴正上方水平抛出一小球圆盘以角速度ω做匀速转动当圆盘半径Ob恰好转到与小球初速度方向相同且平行的位置时将小球抛出要使小球与圆盘只碰一次且落点为b重力加速度为g小球抛点a距圆盘的高度h和小球的初速度v可能应满足(  )
A.h========解析:由平抛运动规律=v=要使小球与圆盘只碰一次且落点为b需要满足n·2π=ωt(n=1),联立解得:h==(n=1).当=时==选项错误;当n=2时==选项正确;当n=3时==选项错误;当n=4时==选项正确.答案:如图所示由光滑内壁带狭缝的细管做成的半径R=10 的半圆形轨道ABC(管道半A为最高点为最低点是半圆形轨道的中点且与圆心O处于同一高度.一质量m=200 的小球放在A处(在管内)小球的直径略小于管道的直径小球与一原长=、劲度系数k=100 的轻弹簧相连接弹簧的另一端固定在点O′点在直径AC上且O′C=5 取g=10 下列说法正确的是(  )
A.把小球缓慢地沿管道从A点移动到C点的过程中小球不能在B点以上的位置平衡不论小球以何种方式A点移动到C点该过程中弹簧做的功一定为0若在A点给小球一个水平向右的速度v=1.5 则小球在A点时对轨道的作用力为4 N若在A点给小球一个水平向右的速度v′=2 则小球在C点时对轨道的作用力为23 解析:小球在B点上方时受到重力、弹簧弹力和轨道弹力作用这三个力的合力不可能为零所以小球不能平衡选项正确;小球在A、C两点时弹簧的形变量相同弹性势能相同所以从A到C弹簧弹力B正确;在A点由牛顿第二定律有mg+kx-F=,所以F=选项C错误;小球从A点到C点由动能定理有=-在C点有F-mg-kx=m所以F=23 选项D正确.答案:三、计算题(2016·汕头模拟)如图所示半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上轨道之间用一条水平轨道CD相通一小球以一定的速度先滑上甲轨道然后通过动摩擦因数为μ的CD段又滑上乙轨道最后离开两圆轨道.若小球在两圆轨道的最高点对轨道的压力都恰好为零试求CD段的长度.
解析:设小球通过C点时的速度为v通过甲轨道最高点时的速度为v根据在最高点小球mg=m取轨道最低点所在水平面为参考平面由机械能守恒定律有=mg·2R+②
联立①②式可得v=同理可得小球通过D点时的速度v=设CD段的长度为l对小球通过CD段的过程由动能定理有-μmgl=-,解得l=答案:(2016·安徽“皖南八校”一联)某电视台推出的大型群众娱乐节目很受人们喜爱其中的部分路段可简化为如图所示的模型:AB段为一半径R=0.2 的光滑1/4圆弧轨道为一倾角为30的足够长的光滑斜面斜面上有一质量为0.1 的薄木板CD开始时木板被锁定.一质量也为0.1 的A点由静止开始下滑通过B点后被水平抛出经过一段时间后恰好以平行于薄木板的速度滑上木板在物块滑上木板的同时木板解除锁定.已知物块与薄木板间的动摩擦因数为μ=取g=求:
(1)物块到达B点时对圆弧轨道的压力大小;(2)物块做平抛运动的时间;(3)若下滑过程中某时刻物块和木板达到共同速度则这个速度为多大?解析:(1)物块由A到B:mgR=,
在B点:F-mg=m解得:F=mg+m=3 由牛顿第三定律可知:物块到达B点时对轨道的压力大小为3 (2)设物块滑上木板时的竖直分速度为v则==gt.解得:t==(3)物块滑上木板时的速度:v==设物块和木板达到的共同速度为v对物块=v+a=g(-μ)=2.5 对木板=a=g(+μ 30°)=7.5 解得:v=2答案:(1)3 N (2) (3)2如图甲所示质量m=1 的物体以v=4 的初速度从水平面的某点向右运动并冲上半径R=0.1 的竖直光滑半圆环.物体与水平面间有摩擦.
 图甲(1)物体能从M点飞出落到水平面时落点到N点的距离的最小值为多大?(2)设出发点到N点的距离为x物体从M点飞出后落到水平面时落点到N点的距离为y作出y随x变化的关系如图乙求物体与水平面间的动摩擦因数μ.(3)欲使物体不会脱离半圆轨道则物体的出发点到N点间的距离应满足什么条件?解析:(1)物体能从M点飞出则mg=m解得v=ymin=v=解得y=2R=0.2 (2)对物体从出发点到M点过程由动能定理得-μmgx-mg·2R=-③
y=v=由③④⑤得y=-μ+由图知-μ=代入⑥式解得μ=0.2.(3)当物体恰好不会在M到N点的之间离开半圆轨道即物体恰好从M点飞出有y=0.2 代入⑥式解得x=2.75 当物体刚好至圆轨道最右侧减速为零由动能定理得-μmgx-mgR=0-
恰到N点时减速为零有-μmgx=,
解得xmin=3.5 综上可得3.5 或x≤2.75 答案:(1)0.2 (2)0.2 3.5 或x≤2.75 

 














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