(浙江專用)備戰(zhàn)2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第一部分 計(jì)算題部分 快練2 力和曲線運(yùn)動(dòng).doc
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快練2 力和曲線運(yùn)動(dòng) 1.(2018紹興市期末)某學(xué)生在臺(tái)階上玩玻璃彈子.他在平臺(tái)最高處將一顆小玻璃彈子垂直于棱角邊推出,以觀察彈子的落點(diǎn)位置.臺(tái)階的尺寸如圖1所示,高a=0.2 m,寬b=0.3 m,不計(jì)空氣阻力.(g取10 m/s2) 圖1 (1)要使彈子落在第一級(jí)臺(tái)階上,推出的速度v1應(yīng)滿足什么條件? (2)若彈子被水平推出的速度v2=4 m/s,它將落在第幾級(jí)臺(tái)階上? 2.(2018寧波市模擬)如圖2所示,水平平臺(tái)AO長(zhǎng)x=2.0 m,槽寬d=0.10 m,槽高h(yuǎn)=1.25 m,現(xiàn)有一小球從平臺(tái)上A點(diǎn)水平射出,已知小球與平臺(tái)間的阻力為其重力的0.1倍,空氣阻力不計(jì),g=10 m/s2.求: 圖2 (1)小球在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的加速度大?。? (2)為使小球能沿平臺(tái)到達(dá)O點(diǎn),求小球在A點(diǎn)的最小出射速度和此情景下小球在平臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間; (3)若要保證小球不碰槽壁且恰能落到槽底上的P點(diǎn),求小球離開O點(diǎn)時(shí)的速度大?。? 3.如圖3所示,質(zhì)量m=2.0104 kg的汽車以不變的速率先后駛過凹形橋面和凸形橋面,兩橋面的圓弧半徑均為60 m.假定橋面承受的壓力不超過3.0105 N,則:(g取10 m/s2) 圖3 (1)汽車允許的最大速度是多少? (2)若以(1)中所求速率行駛,汽車對(duì)橋面的最小壓力是多少? 4.游樂園的小型“摩天輪”上對(duì)稱站著質(zhì)量均為m的8位同學(xué).如圖4所示,“摩天輪”在豎直平面內(nèi)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),若某時(shí)刻轉(zhuǎn)到頂點(diǎn)a上的甲同學(xué)讓一小重物做自由落體運(yùn)動(dòng),并立即通知下面的同學(xué)接住,結(jié)果重物掉落時(shí)正處在c處(如圖)的乙同學(xué)恰好在第一次到達(dá)最低點(diǎn)b處時(shí)接到,已知“摩天輪”半徑為R,重力加速度為g(人和吊籃的大小及重物的質(zhì)量可忽略).求: 圖4 (1)接住前重物下落的時(shí)間t; (2)人和吊籃隨“摩天輪”運(yùn)動(dòng)的線速度v的大??; (3)乙同學(xué)在最低點(diǎn)處對(duì)地板的壓力FN. 5.如圖5所示,某電視臺(tái)娛樂節(jié)目,要求選手從較高的平臺(tái)上以水平速度v0躍出后,落在水平傳送帶上,已知平臺(tái)與傳送帶的高度差H=1.8 m,水池寬度s0=1.2 m,傳送帶A、B間的距離L0=20.85 m,由于傳送帶足夠粗糙,假設(shè)人落到傳送帶上后瞬間相對(duì)傳送帶靜止,經(jīng)過一個(gè)Δt=0.5 s反應(yīng)時(shí)間后,立刻以a=2 m/s2、方向向右的加速度跑至傳送帶最右端.(g取10 m/s2) 圖5 (1)若傳送帶靜止,選手以v0=3 m/s的水平速度從平臺(tái)躍出,求從開始躍出到跑至傳送帶右端經(jīng)歷的時(shí)間. (2)若傳送帶以v=1 m/s的恒定速度向左運(yùn)動(dòng),選手若要能到達(dá)傳送帶右端,則從高臺(tái)上躍出的水平速度v1至少多大. 6.如圖6所示,一小球從平臺(tái)上水平拋出,恰好落在鄰近平臺(tái)的一傾角為α=53的光滑斜面頂端,并剛好沿光滑斜面下滑,已知斜面頂端與平臺(tái)的高度差h=0.8 m,重力加速度取g=10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6,不計(jì)空氣阻力,求: 圖6 (1)小球水平拋出時(shí)的初速度大小v0; (2)斜面頂端與平臺(tái)邊緣的水平距離x; (3)若斜面頂端高H=20.8 m,則小球離開平臺(tái)后經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)斜面底端? 7.如圖7所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上,已知APB部分的半徑R=1 m,BC段長(zhǎng)L=1.5 m.彈射裝置將一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=3 m/s的水平初速度從A點(diǎn)射入軌道,小球從C點(diǎn)離開軌道隨即水平拋出,桌子的高度h=0.8 m,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2.求: 圖7 (1)小球在半圓形軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度ω、向心加速度an的大??; (2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間t; (3)小球在空中做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間及落到地面D點(diǎn)時(shí)的速度大小. 8.(2018嘉興市期末)如圖8所示,水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)A端固定,B端左右可調(diào),將彈簧左端與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)固定,右端有一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為2 kg的滑塊緊靠彈簧(未與彈簧連接),彈簧壓縮量不同時(shí),將滑塊彈出去的速度不同.圓弧軌道固定在地面并與一段動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4的粗糙水平地面相切于D點(diǎn).AB段最長(zhǎng)時(shí),B、C兩點(diǎn)水平距離xBC=0.9 m,實(shí)驗(yàn)平臺(tái)距地面高度h=0.53 m,圓弧半徑R=0.4 m,θ=37,已知sin 37=0.6,cos 37=0.8.完成下列問題:(g取10 m/s2,不計(jì)空氣阻力) 圖8 (1)軌道末端AB段不縮短,壓縮彈簧后將滑塊彈出,滑塊經(jīng)過B點(diǎn)速度vB=3 m/s,求落到C點(diǎn)時(shí)的速度與水平方向的夾角; (2)滑塊沿著圓弧軌道運(yùn)動(dòng)后能在DE上繼續(xù)滑行2 m,求滑塊在圓弧軌道上對(duì)D點(diǎn)的壓力大??; (3)通過調(diào)整彈簧壓縮量,并將AB段縮短,滑塊彈出后恰好無碰撞地從C點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道,求滑塊從平臺(tái)飛出的初速度大小以及AB段縮短的距離. 答案精析 1.(1)v1≤1.5 m/s (2)8 解析 (1)顯然v1不能太大,考慮臨界狀況(落在尖角處) 據(jù)h1=gt=a,解得t1=0.2 s 則v1≤=1.5 m/s (2)構(gòu)造由題圖中尖角所成的斜面,建立坐標(biāo)系 水平向右為x軸:x=v2t 豎直向下為y軸:y=gt2 又=tan θ= 聯(lián)立解得t= s h=gt2≈1.42 m 分析知,玻璃彈子將落在第8級(jí)臺(tái)階上. 2.(1)1 m/s2 (2)2 m/s 2 s (3)0.2 m/s 解析 (1)設(shè)小球在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a, 則a=,代入數(shù)據(jù)得a=1 m/s2. (2)小球到達(dá)O點(diǎn)的速度恰為零時(shí),小球在A點(diǎn)的出射速度最小,設(shè)小球的最小出射速度為v1, 由0-v=-2ax,得v1=2 m/s 由0=v1-at,得t=2 s. (3)設(shè)小球落到P點(diǎn),在O點(diǎn)拋出時(shí)的速度為v0, 水平方向有:d=v0t1 豎直方向有:h=gt 聯(lián)立解得v0=0.2 m/s. 3.(1)10 m/s (2)1.0105 N 解析 如圖甲所示,汽車駛至凹形橋面的底部時(shí),所受合力向上,此時(shí)車對(duì)橋面的壓力最大;如圖乙所示,汽車駛至凸形橋面的頂部時(shí),合力向下,此時(shí)車對(duì)橋面的壓力最?。? (1)汽車在凹形橋面的底部時(shí),由牛頓第三定律可知, 橋面對(duì)汽車的支持力FN1=3.0105 N, 根據(jù)牛頓第二定律 FN1-mg=m 解得v=10 m/s. 當(dāng)汽車以10 m/s的速率經(jīng)過凸形橋頂部時(shí),因10 m/s<=10 m/s,故在凸形橋最高點(diǎn)上不會(huì)脫離橋面,所以最大速度為10 m/s. (2)汽車在凸形橋頂部時(shí),由牛頓第二定律得 mg-FN2=m 解得FN2=1.0105 N. 由牛頓第三定律得,在凸形橋頂部汽車對(duì)橋面的壓力為1.0105 N,即為最小壓力. 4.(1)2 (2)π (3)(1+)mg,方向豎直向下 解析 (1)由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有2R=gt2 解得t=2 (2)s=πR,由v=得v=π (3)設(shè)最低點(diǎn)處地板對(duì)乙同學(xué)的支持力為FN′,由牛頓第二定律得FN′-mg= 則FN′=(1+)mg 由牛頓第三定律得FN=(1+)mg,方向豎直向下. 5.(1)5.6 s (2)3.25 m/s 解析 (1)選手離開平臺(tái)做平拋運(yùn)動(dòng),則:H=gt 解得t1= =0.6 s x1=v0t1=1.8 m 選手在傳送帶上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則: L0-(x1-s0)=at 解得t2=4.5 s 總時(shí)間t=t1+t2+Δt=5.6 s (2)選手以水平速度v1躍出落到傳送帶上,先向左勻速運(yùn)動(dòng)后再向左勻減速運(yùn)動(dòng),剛好不從傳送帶上掉下時(shí)水平速度v1最小,則: v1t1-s0=vΔt+ 解得:v1=3.25 m/s. 6.(1)3 m/s (2)1.2 m (3)2.4 s 解析 (1)由題意可知,小球落到斜面頂端并剛好沿斜面下滑,說明此時(shí)小球速度方向與斜面平行,如圖所示, vy=v0tan 53,v=2gh 代入數(shù)據(jù)得vy=4 m/s,v0=3 m/s. (2)由vy=gt1得t1=0.4 s x=v0t1=30.4 m=1.2 m (3)小球沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 a==8 m/s2 在斜面頂端時(shí)的速度v==5 m/s =vt2+at 代入數(shù)據(jù),解得t2=2 s或t2′=- s(舍去) 所以t=t1+t2=2.4 s. 7.(1)3 rad/s 9 m/s2 (2)1.05 s (2)0.4 s 5 m/s 解析 (1)小球在半圓形軌道中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),角速度為:ω== rad/s=3 rad/s 向心加速度為:an== m/s2=9 m/s2 (2)小球從A到B的時(shí)間為:t== s≈1.05 s. (3)小球水平拋出后,在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng), 根據(jù)h=gt得: t1== s=0.4 s 落地時(shí)豎直方向的速度為:vy=gt1=100.4 m/s=4 m/s, 落地時(shí)的速度大小為:v== m/s=5 m/s. 8.(1)45 (2)100 N (3)4 m/s 0.3 m 解析 (1)根據(jù)題意,C點(diǎn)到地面高度hC=R-Rcos 37=0.08 m,從B點(diǎn)到C點(diǎn),滑塊做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律: h-h(huán)C=gt2,則t=0.3 s 飛到C點(diǎn)時(shí)豎直方向的速度vy=gt=3 m/s, 因此tan γ==1 即落到圓弧C點(diǎn)時(shí),滑塊速度與水平方向夾角為45 (2)滑塊在DE段做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a==μg 根據(jù)0-v=-2ax, 聯(lián)立得vD=4 m/s 在圓弧軌道最低處FN-mg=m, 則FN=100 N,由牛頓第三定律知滑塊對(duì)軌道的壓力大小為100 N (3)滑塊飛出恰好無碰撞地從C點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道,說明滑塊落到C點(diǎn)時(shí)的速度方向正好沿著軌道該處的切線方向,即tan α= 由于高度沒變,所以vy′=vy=3 m/s,α=37, 因此v0′=4 m/s 對(duì)應(yīng)的水平位移為x′=v0′t=1.2 m, 所以AB段縮短的距離應(yīng)該是ΔxAB=x′-xBC=0.3 m- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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