《高考物理生活中的圆周运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理生活中的圆周运动解题技巧及经典题型及练习题(含答案)及解析（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考物理生活中的圆周运动解题技巧及经典题型及练习题( 含答案 ) 及解析一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动1 如图所示，在竖直平面内有一绝缘“ ”型杆放在水平向右的匀强电场中，其中AB、 CD水平且足够长，光滑半圆半径为R，质量为 m、电量为 +q 的带电小球穿在杆上，从距 B 点x=5.75R 处以某初速 v0 开始向左运动已知小球运动中电量不变，小球与AB、 CD 间动摩擦因数分别为 ，电场力 Eq=3mg/4，重力加速度为1=0.25、 2=0.80g， sin37 =0.6， cos37 =0.8求：（ 1）若小球初速度 v0=4 gR ，则小球运动到半圆上 B 点时受到的支持力
2、为多大；（ 2）小球初速度 v0 满足什么条件可以运动过 C 点；（3）若小球初速度v=4 gR ，初始位置变为x=4R，则小球在杆上静止时通过的路程为多大【答案】（ 1） 5.5mg （ 2） v0 4gR （ 3） 44R【解析】【分析】【详解】（1）加速到 B 点： - 1mgx qEx1 mv21 mv0222在 B 点： N mgm v2R解得 N=5.5mg（2）在物理最高点qEF： tanmg解得 =370；过 F 点的临界条件： vF=0从开始到 F 点： -1mgx qE (x R sin ) mg ( R R cos ) 01 mv022解得 v04gR可见要过 C 点的条
3、件为： v0 4gR（3）由于 x=4Rv0可见，滑块从左端到右端做减速运动，加速度为a=3m/s2 ，根据 vB2=vA2-2aL解得 vA=7m/s4 如图所示，长为3l 的不可伸长的轻绳，穿过一长为l 的竖直轻质细管，两端分别拴着质量为m、2m的小球A 和小物块B，开始时B 静止在细管正下方的水平地面上。保持细管竖直用手轻轻摇动细管，稳定后A 在水平面内做匀速圆周运动而B 保持静止状态。某时刻B静止在地面上且对地面的压力恰好为零。已知重力加速度为g，不计一切阻力。求：1 该时刻连接A 的轻绳与竖直方向的夹角；2 该时刻 A 的线速度大小 v；3 从该时刻起轻摇细管使B 升高到离地高度为l
4、 / 2处保持静止，求B 上升过程中手对A、 B 系统做的功。【答案】 1 ?60o ； 2 ? 3gl；39mgl 。28【解析】【分析】(1)对 B 根据平衡求绳子的拉力；对A 球分析，由力的平衡条件可求绳与竖直方向夹角；(2)对 A 水平方向做圆周运动，利用牛顿第二定律列式求解；(3)由力的平衡条件和牛顿第二定律并结合功能关系列式联立可求整个过程中人对A、 B 系统做的功。【详解】（1） B 对地面刚好无压力，故此时绳子的拉力为 T 2mg 对 A 受力分析如图所示：在竖直方向合力为零，故 Tcosmg代入数据解得：60o（2） A 球水平方向做圆周运动，由牛顿第二定律得：Tsinm v
5、2代入数据解得：lsinv3gl2（3） 当 B 上升 l 时，拉 A 的绳长为 3l，此时对水平方向上有：22Tsinm 3lv12sin2联立解得： v13gl由几何关系可得A 相对于原来的高度下降的距2离： Vhl coslB 物体重力势能的增加量： VE1 2mglmgl242A 物体重力势能的减少量： VE2 mglmgl44A 物体动能的增加量VE31 mv121 mv23 mgl228对系统运用功能关系可得手对系统做的功： WVE1 VE2 VE29 mgl8【点睛】本题综合考查共点力平衡、牛顿第二定律和功能关系，对于圆锥摆问题，关键分析小球的受力情况，确定其向心力，运用牛顿第二定律和圆周运动的知识结合解答。5 如图所示 ,粗糙水平地面与半径 R 1.6m 的光滑半圆轨道BCD在 B 点平滑连接 , O 点是半圆轨道 BCD 的圆心 , B、 O、 D 三点在同一竖直线上 ,质量 m2kg 的小物块 (可视为质点)静止在水平地面上的 A 点 .某时刻用一压缩弹簧 (未画出 )将小物块沿 AB 方向水平弹出 ,小物块经过 B 点时速度大小为 10m/s (不计空气
