《（核动力）2016年高三物理一轮复习 专题讲座（四）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《（核动力）2016年高三物理一轮复习 专题讲座（四）（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 专题讲座 （ 四 ） 抛体运动与圆周运动相结合的 综合问题 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 通常是圆周运动与斜轨道 、 平台相关联的匀速直线运动 、 平抛运动 、 竖直上抛运动 ， 要根据各阶段的受力情况确定运动情况 ， 列牛顿定律方程结合运动学公式或从能量的观点去解决 而天体表面的抛体运动则经常与万有引力定律结合来求解 围绕天体做匀速圆周运动物体的有关物理量 ， 解决的途径是通过抛体运动求天体表面的重力加速度 ， 再根据万有引力定律求 T、 、 天体质量或密度 ， 也可以只根据万有引力定律求重力加速度 ， 再分析抛体
2、运动 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 1 平抛运动与圆周运动相结合的有关问题 在我国南方农村地区有一种简易水轮机 ， 如图所示 ， 从悬崖上流出的水可看作连续做平抛运动的物体 ， 水流轨道与下边放置的轮子边缘相切 ， 水冲击轮子边缘上安装的挡水板 ， 可使轮子连续转动 ， 输出动力 当该系统工作稳定时 ， 可近似认为水的末速度与轮子边缘的线速度相同 设水的流出点比轮轴高 h 5.6 m， 轮子半径 R 1 m 调整轮轴 使水流与轮边缘切点对应的半径与水平线成 37 角 . (已知 7 37 g 10 m/： 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 (1)水流
3、的初速度 (2)若不计挡水板的大小 ， 则轮子转动的角速度为多少 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 【解析】 ( 1 ) 水流做平抛运动，有 h R s i n 3 7 12t 2 h R si n 3 7 g 1 s 所以 10 m / s ，由图可知： a n 3 7 7 . 5 m/ s. ( 2 ) 由图可知： v n 3 7 1 2 . 5 m / s ， 根据 1 2 . 5 r a d / s. 【 答案 】 (1)7.5 m/s (2)12.5 s 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 2 竖直上抛运动与圆周运动相结合的有关问题 如图所示 ，
4、 质量为 m 可看作质点的小球从静止开始沿斜面由A 点滑到 B 点后 ， 进入与斜面圆滑连接的14竖直圆弧管道 管道出口为 C . 圆弧半径 R 15 竖直高度差 h 35 c m. 在紧靠出口 C 处 ，有一水平放置且绕其水平轴线匀速旋转的圆筒 ( 不计筒皮厚度 ) ， 筒上开有小孔 D ， 筒旋转时 ， 小孔 D 恰好能经过出口 C 处 若小球射出 C 口时 ， 恰好能接着穿过 D 孔 ， 并且还能再从 D 孔向上穿出圆筒 ， 小球返回后又先后两次向下穿过 D 孔而未发生碰撞 不计摩擦和空气阻力 ，取 g 10 m/问 ： 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 (1)小球到
5、达 (2)圆筒转动的最大周期 (3)在圆筒以最大周期 要完成上述运动圆筒的半径 R必须为多少 ？ 【解析】 ( 1 ) 对小球从 A C ，由机械能守恒定律得 m g h m g R 12m 代入数值解出 2 m/s . ( 2 ) 如图所示，小球向上穿出圆筒所用时间为 k 12T ( k 1 , 2 , 3 ) 小球从离开圆筒到第二次进入圆筒所用时间为 2 2 ( n 1 , 2 , 3 ) 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 对小球由 C 点竖直上抛的上升阶段，由速度公式得 0 g ( 联立解得 T 0 . 42 k n 1s 当 n k 1 时 Tm 0 . 2 s.
6、( 3 ) 对小球 在圆筒内上升的阶段，由位移公式得 2 R 2 代入数值解得 R 0 . 0 7 5 m. 【 答案 】 (1)2 m/s (2)0.2 s (3)m 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 3 抛体运动规律在天体运动中的应用问题 宇航员站在一星球表面 ， 沿水平方向以 测得抛出点的高度为 h， 抛出点与落地点之间的水平距离为 L， 已知该星球的半径为 R， 求该星球的第一宇宙速度 (即人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动必须具有的速度 ) 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 【解析】 设该星球表面的重力加速度为 g ，据平抛运动公式： 水平方向
7、 L 竖直方向 h 12g 整理 得： g 2 h 设该星球的第一宇宙速度为 v ，人造卫星在该星球表面做匀速圆周运动的向心力由其重力 提供 即 由 得 v 【答案】 v 0L 2 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 迁移训练 1 如图所示 ， 小球 P用 l 1 在水平面内绕 其角速度 2 s， 另一小球 m 1 在高出水平面 h 0.8 槽与绳平行 ， 槽光滑 ， 槽口 点正上方 、 当小球 作用时 ， 两小球同时开始运动 ， ， 力 求： (1)恒力 两小球可能相碰 ？ (2)在满足 (1)条件的前提下 ， 在槽上滑行的距离 (0 m/菜 单 专题讲座（四） 新课标高考
8、总复习考点篇 物理 【解析】 ( 1 ) 对小球，设水平槽内运动时间为 到达A 点时的速度为 mQ 小球 Q 做平抛运动时，有 h 12 l 由 式得：平抛运动时间 0 . 4 s 由 式得：平抛运动速度 v02 . 5 m/ s 根据题中给出的两球相遇的时间关系为 (12 n ) T ，其中 T 2，则 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 ( n 12) T ( n 12)2 s ( n s ( n 0 , 1 , 2 , 3 ) 将 代入 式得恒力 F mQ ( n 0 , 1 , 2 , 3 ) ( 2 ) 当时间最短时， n 0 ，则所求时间 s 对应距离 l 0 m
9、 m. 【答案】 ( 1 ) F m Q v 0t 1 n N ( n 0 , 1 , 2 , 3 ) ( 2 ) s m 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 2 如图所示 ， 一个水平放置的圆桶绕轴 速转动 ， 转动角速度 s， 桶壁上 桶壁很薄 ， 桶的半径 R 2 m 当圆孔运动到桶的上方时 ， 在圆孔的正上方 h 3.2 已知圆孔的半径略大于小球的半径 试通过计算判断小球是否和圆桶碰撞 (不考虑空气阻力 ， 0 m/ 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 【解析】 设小球下落 h 所用时间为 过圆桶所用时间为 h12 解得 s ， h 2 R 12g
10、( ， 解得 s. 圆桶的运动周期为 T 22 r a r a d/s s 由于 T ，小球到达圆桶时，圆桶正好转一周，圆孔又回到圆桶上方，小球可以进入圆桶内，不会相碰；又因为 T /2 ，小球进入圆桶后，圆桶转半周，圆孔转到圆桶正下方时，小球也正好到达圆桶的正下方，小球可以从圆桶中出来，不会相碰；由以上分析可知，小球和圆桶不会相碰 【 答案 】 小球和圆桶不会相碰 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 3 (2013福建卷 ， 20)如图 ， 一不可伸长的轻绳上端悬挂于 下端系一质量 m 1.0 现将小球拉到 保持绳绷直 )由静止释放 ， 当它经过 小球平抛后落在水平地面上的
11、 地面上的 已知绳长 L 1.0 m， 1.0 m， A、 h 0.5 m， 重力加速度 0 m/计空气影响 ， 求： (1)地面上 D、 s； (2)轻绳所受的最大拉力大小 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 【解析】 ( 1 ) 小球从 A 到 B 过程机械能守恒，有 mg h 12m 小球从 B 到 C 做平抛运动，在竖直方向上有 H 12 在水平方向上有 s 由 式解得 s m ( 2 ) 小球下摆到达 B 点时，由绳的拉力和重力的合力提供向心力，有 F 由 式解得 F 20 N , 根据牛顿第三定律 F F 轻绳所受的最大拉力为 20 N. 【 答案 】 (1)m (2)20 N 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 4 如图所示 ， 宇航员站在某质量分布均匀的星球表面一斜坡上 测得小球经时间 ， 斜面的倾角为 ， 已知该星球半径为 R， 万有引力常量为 G， 求： (1)该星球表面的重力加速度； (2)该星球的密度； (3)该星球的第一宇宙速度 v； (4)人造卫星绕该星球表面做匀速圆周运动的最小周期 T. 菜 单 专题讲座（四） 新课标高考总复习考点篇 物理 【解析】 ( 1 ) 由平抛运
