《高考物理曲线运动解题技巧和训练方法及练习题(含答案)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理曲线运动解题技巧和训练方法及练习题(含答案)（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考物理曲线运动解题技巧和训练方法及练习题( 含答案 )一、高中物理精讲专题测试曲线运动1 有一水平放置的圆盘，上面放一劲度系数为k 的弹簧，如图所示，弹簧的一端固定于轴O 上，另一端系一质量为m 的物体 A，物体与盘面间的动摩擦因数为，开始时弹簧未发生形变，长度为l设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力求：（1）盘的转速多大时，物体A 开始滑动？0（2）当转速缓慢增大到2 时， A 仍随圆盘做匀速圆周运动，弹簧的伸长量x 是多少？0【答案】（ 1）g3mgl（ 2）4 mglkl【解析】【分析】（1）物体 A 随圆盘转动的过程中，若圆盘转速较小，由静摩擦力提供向心力；当圆盘转速较大时，弹力与摩擦力
2、的合力提供向心力物体A 刚开始滑动时，弹簧的弹力为零，静摩擦力达到最大值，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求解角速度0 （ 2）当角速度达到 2 0 时，由弹力与摩擦力的合力提供向心力，由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量 x【详解】若圆盘转速较小，则静摩擦力提供向心力，当圆盘转速较大时，弹力与静摩擦力的合力提供向心力（ 1）当圆盘转速为 n0 时， A 即将开始滑动，此时它所受的最大静摩擦力提供向心力，则有：mg ml02，解得： 0=g l即当 0g 时物体 A 开始滑动l（ 2）当圆盘转速达到 2 0 时，物体受到的最大静摩擦力已不足以提供向心力，需要弹簧的弹力来补充，即： m
3、g +kx mr12，r=l+x解得： Vx3 mglkl4 mg【点睛】当物体相对于接触物体刚要滑动时，静摩擦力达到最大，这是经常用到的临界条件本题关键是分析物体的受力情况2 如图所示,半径R=2.5m 的竖直半圆光滑轨道在B 点与水平面平滑连接,一个质量m=0.50kg 的小滑块 (可视为质点 )静止在 A 点 .一瞬时冲量使滑块以一定的初速度从A 点开始运动 ,经 B 点进入圆轨道,沿圆轨道运动到最高点C,并从 C 点水平飞出 ,落在水平面上的D 点 .经测量 ,D、B 间的距离s1=10m,A、B 间的距离s2=15m,滑块与水平面的动摩擦因数重力加速度.求 :,(1)滑块通过 C 点
4、时的速度大小 ;(2)滑块刚进入圆轨道时 ,在 B 点轨道对滑块的弹力 ;(3)滑块在 A 点受到的瞬时冲量的大小 .【答案】（ 1）（2） 45N（3）【解析】【详解】（1）设滑块从C 点飞出时的速度为vc，从 C 点运动到D 点时间为t滑块从 C 点飞出后，做平抛运动，竖直方向：2R= gt2水平方向： s1=vct解得： vc=10m/s（2）设滑块通过B 点时的速度为vB，根据机械能守恒定律22mvB = mv c +2mgR解得： vB=10m/s设在 B 点滑块受轨道的压力为解得： N=45NN，根据牛顿第二定律： N-mg=m（3）设滑块从 A 点开始运动时的速度为A2B2- m
5、vA2v，根据动能定理 ； - mgs= mv解得： vA=16.1m/s设滑块在 A 点受到的冲量大小为I，根据动量定理I=mvA解得： I=8.1kg?m/s ；【点睛】本题综合考查动能定理、机械能守恒及牛顿第二定律，在解决此类问题时，要注意分析物体运动的过程，选择正确的物理规律求解3 如图所示，带有1 光滑圆弧的小车 A 的半径为 R，静止在光滑水平面上滑块C 置于4木板 B 的右端， A、 B、 C 的质量均为m， A、 B 底面厚度相同现 B、 C 以相同的速度向右匀速运动， B 与 A 碰后即粘连在一起，C 恰好能沿 A 的圆弧轨道滑到与圆心等高处则 ： (已知重力加速度为g)(1
6、)B、C 一起匀速运动的速度为多少？(2)滑块 C 返回到 A 的底端时AB 整体和 C 的速度为多少？【答案】 （1） v023gR（ 2） v12 3gR ， v253gR33【解析】本题考查动量守恒与机械能相结合的问题(1)设 B、 C 的初速度为v ， AB 相碰过程中动量守恒，设碰后AB 总体速度 u，由0mv02mu ，解得 uv02C 滑到最高点的过程：mv02mu3mu1 mv021 2mu21 3mu 2mgR222解得 v02 3gR(2)C从底端滑到顶端再从顶端滑到底部的过程中，满足水平方向动量守恒、机械能守恒，有 mv02mumv12mv21 mv0212mu21 mv
7、1212mv222222解得 ： v123gR， v253gR334 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发生弹性碰撞后，m2 的速度大小是多少？（2）当 m1与 m2满足 m2 km1 (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
8、）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：121m121m2v22，2m1v0 =2v1 +2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 2212，-2 2g2R= mvm v22解得： vv24gR( 2mv10)24gR( 2v0 )24gR ；22m1m21 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，解得： s(2v0)2 4R16R2 ，1 kg由一元二次函数规律可知，当v02时小 m2落地点距 B 最
9、远Rk )22g(15 如图是节水灌溉工程中使用喷水龙头的示意图。喷嘴离地面高为恒定速度水平喷出，其喷灌的水平射程为 10h ，喷嘴横截面积为h ，将水连续不断地以S（设同一横截面上各点水流速度大小均相同），水的密度为，空气阻力忽略不计。重力加速度为g。（ 1）求空中水的体积 V；（ 2）假如我们只研究其中一个质量为m 的水滴，不计水滴间的相互影响，求它从喷嘴水平喷出后在空中运动过程中的动量变化量p；（ 3）假如水击打在水平地面上速度立即变为零，求水击打地面时竖直向下的平均作用力大小 F。【答案】（ 1） 10hs（2） m 2gh（ 3）10hSg【解析】【详解】x10 h（1）水喷出时速度
10、：v05 2gh2h2hgg2h则空中水的体积：Vv0S10hs（2）由动量定理得：P mgt mg2h m 2ghg10hS2gh（3）向下为正，在竖直向对由动量定理：F2hg 10hSg（因时间短，则与地面作用时间内重力可略）则由牛顿第三定律可得对地面的力为10hSg。6 如图所示，一质量M =4kg 的小车静置于光滑水平地面上，左侧用固定在地面上的销钉挡住。小车上表面由光滑圆弧轨道BC和水平粗糙轨道CD组成， BC与 CD相切于 C，圆弧BC 所对圆心角 37，圆弧半径 R=2.25m，滑动摩擦因数 =0.48。质量 m=1kg 的小物块从某一高度处的A 点以 v0 4m/s 的速度水平抛出，恰好沿切线方向自B 点进入圆弧轨道，最终与小车保持相对静止。取g 10m/s 2， sin37 =0.6，忽略空气阻力，求 :（ 1） A、B 间的水平距离；（ 2）物块通过 C 点时，轨道对物体的支持力；（ 3）物块与小车因摩擦产生的热量。
