《高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题(含答案)（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高中物理曲线运动常见题型及答题技巧及练习题( 含答案 )一、高中物理精讲专题测试曲线运动1 一质量 M =0.8kg 的小物块，用长 l=0.8m 的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态一质量 m=0.2kg 的粘性小球以速度 v0=10m/s 水平射向小物块，并与物块粘在一起，小球与小物块相互作用时间极短可以忽略不计空气阻力，重力加速度g 取 10m/s 2求：（ 1）小球粘在物块上的瞬间，小球和小物块共同速度的大小；（ 2）小球和小物块摆动过程中，细绳拉力的最大值；（ 3）小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度【答案】（ 1） v共 =2.0 m / s（ 2） F=15N(3)h=0.2m
2、【解析】（1）因为小球与物块相互作用时间极短，所以小球和物块组成的系统动量守恒mv0(Mm)v共得 : v共 =2.0 m / s（2）小球和物块将以v共 开始运动时，轻绳受到的拉力最大，设最大拉力为F，F(Mm) g( Mm) v共 2L得 : F 15N（3）小球和物块将以v共 为初速度向右摆动，摆动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，设它们所能达到的最大高度为h，根据机械能守恒：（ m+M ) gh 1 ( m M )v共 22解得 : h0.2m综上所述本题答案是: （ 1） v共 =2.0 m / s （ 2） F=15N(3)h=0.2m点睛 :（ 1）小球粘在物块上，动量守恒由动
3、量守恒，得小球和物块共同速度的大小（ 2）对小球和物块合力提供向心力，可求得轻绳受到的拉力（ 3）小球和物块上摆机械能守恒由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度2 如图所示，水平长直轨道AB 与半径为R=0.8m 的光滑 1 竖直圆轨道BC 相切于 B， BC4与半径为r=0.4m 的光滑 1 竖直圆轨道CD相切于 C，质量 m=1kg 的小球静止在A 点，现用4F=18N 的水平恒力向右拉小球，在到达AB 中点时撤去拉力，小球恰能通过球与水平面的动摩擦因数=0.2，取 g=10m/s 2求：D 点已知小（ 1）小球在 D 点的速度 vD 大小 ；（ 2）小球在 B 点对圆轨道的压力 NB
4、 大小；（ 3） A、B 两点间的距离 x【答案】 (1) vD2m / s（ 2）45N (3)2m【解析】【分析】【详解】（1）小球恰好过最高点D，有：v2mg mDr解得： vD2m/s（2）从 B 到 D，由动能定理：mg(R r )1 mvD21 mvB222设小球在 B 点受到轨道支持力为N，由牛顿定律有：N mgm vB2RNB=N联解得：N=45N（3）小球从A 到 B，由动能定理：F xmgx1 mvB222解得： x 2m故本题答案是：(1) v2m / s（ 2） 45N (3)2mD【点睛】利用牛顿第二定律求出速度，在利用动能定理求出加速阶段的位移，3 光滑水平面AB
5、与一光滑半圆形轨道在B 点相连，轨道位于竖直面内，其半径为R，一个质量为 m 的物块静止在水平面上，现向左推物块使其压紧弹簧，然后放手，物块在弹力作用下获得一速度，当它经B 点进入半圆形轨道瞬间，对轨道的压力为其重力的9 倍，之后向上运动经C 点再落回到水平面，重力加速度为g.求：(1)弹簧弹力对物块做的功；(2)物块离开 C 点后，再落回到水平面上时距B 点的距离；(3)再次左推物块压紧弹簧，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为多少？【答案】 (1)（2） 4R（ 3）或【解析】【详解】（1）由动能定理得W在 B 点由牛顿第二定律得：9mg mg m解得 W 4m
6、gR（2）设物块经C 点落回到水平面上时距B 点的距离为S，用时为t ，由平抛规律知S=vct2R= gt2从 B 到 C 由动能定理得联立知， S= 4 R（ 3）假设弹簧弹性势能为 ，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则物块可能在圆轨道的上升高度不超过半圆轨道的中点，则由机械能守恒定律知mgR若物块刚好通过C 点，则物块从B 到 C 由动能定理得物块在 C 点时 mg m则联立知： mgR.综上所述，要使物块在半圆轨道上运动时不脱离轨道，则弹簧弹性势能的取值范围为mgR 或 mgR.4 高台滑雪以其惊 刺激而 名，运 在空中的 姿 具有很 的 性。某滑雪 道的完整 构可以 化成如 所示
7、的示意 。其中AB 段是助滑坡， 角=37， BC段是水平起跳台， CD 段是着 坡， 角=30， DE 段是停止区，AB 段与 BC段平滑相 ， 道各部分与滑雪板 的 摩擦因数均 =0.03， 中 道最高点A 的起滑台距起跳台BC的 直高度h=47m 。运 同滑雪板的 量m=60kg，滑雪运 从A 点由静止开始起滑，通 起跳台从C 点水平 出，运 在着 坡CD上的着 位置与C 点的距离l=120m 。 运 在起跳前不使用雪杖助滑，忽略空气阻力的影响，取重力加速度 g=10m/s2 ，sin37 =0.6， cos37 =0.8。求：（ 1）运 在助滑坡 AB 上运 加速度的大小；（ 2）运
8、在 C 点起跳 速度的大小；（ 3）运 从起滑台 A 点到起跳台 C 点的 程中克服摩擦力所做的功。【答案】（ 1）（ 2）（ 3）【解析】【 解】（1）运 在助滑坡AB 上运 ，根据牛 第二定律得： mgsin - mgcos =ma解得 ： a=g（ sin -cos） =10（ 0.6-0.03 0）.8 =5.76m/s 2（2） 运 从C 点起跳后到落到着 坡上的 t， C 点到着 坡上着 点的距离 L运 从C 点起跳后做平抛运 ， 有 直方向： Lsin =gt2水平方向： Lcos=vt 0由 ： 得： tan =解得 t=2s， v0=30m/s（3）运 从起滑台A 点到起跳台
9、C 点的 程，根据 能定理得2mgh-Wf = mv 0解得克服摩擦力所做的功 Wf =mgh- mv02=60 10 47- 60230=1200J 【点睛】本题要分析清楚运动员的运动情况，知道运动员先做匀加速运动，后做匀减速运动，最后平抛运动，是动能定理和平抛运动的综合，要善于运用斜面的倾角研究平抛运动两个分位移之间的关系，求出时间5 光滑水平轨道与半径为R 的光滑半圆形轨道在B 处连接，一质量为m2 的小球静止在B处，而质量为m1 的小球则以初速度 v0 向右运动，当地重力加速度为g，当 m1 与 m2 发生弹性碰撞后，m2 将沿光滑圆形轨道上升，问：（1）当 m1 与 m2发生弹性碰撞
10、后，m2 的速度大小是多少？（2）当 m1 与 m2满足 m2km1 (k0) ，半圆的半径R 取何值时，小球m2 通过最高点 C后，落地点距离 B 点最远。【答案】（ 1） 2m1v0 /( m1+m2) （ 2） R=v0 2/2g(1+k)2【解析】【详解】（ 1）以两球组成的系统为研究对象，由动量守恒定律得： m1v0=m1v1+m2v2，由机械能守恒定律得：1m1v02=1m1v1 2+1m2v22，222解得： v22m1v0；m1m2（2）小球 m2 从 B 点到达 C 点的过程中，由动能定理可得：-m212 22122m-2 ，g2R=vm v22解得： v2v224gR(2m
11、v10)24gR(2v0 )24gR ；m1m21 k小球 m2 通过最高点C 后，做平抛运动，竖直方向： 2R= 1 gt2，2水平方向： s=v2t，2v02 4R2，解得： s()16R1 kg由一元二次函数规律可知，当Rv02时小 m2 落地点距 B 最远2g(1k )2,l,质量为 m 的小球与两根不可伸长的轻绳a,b 连接 ,两轻绳的另一端分6 如图所示 半径为4别固定在一根竖直光滑杆的A,B 两点上 .已知 A,B 两点相距为 l,当两轻绳伸直后A、B 两点到球心的距离均为l,重力加速度为g（1）装置静止时 ,求小球受到的绳子的拉力大小T；（2）现以竖直杆为轴转动并达到稳定（轻绳a,b 与杆在同一竖直平面内
