江蘇省高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí) 專題二 平拋運(yùn)動與圓周運(yùn)動綜合應(yīng)用一沖A集訓(xùn)

平拋運(yùn)動與圓周運(yùn)動綜合應(yīng)用(一)1(2018江都中學(xué)、揚(yáng)中中學(xué)等六校聯(lián)考)如圖1所示，一質(zhì)量為m10 kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))，由光滑圓弧軌道上端從靜止開始下滑，到達(dá)底端后沿水平面向右滑動1 m距離后停止已知軌道半徑R0.8 m，g10 m/s2.求：圖1(1)物體滑至圓弧底端時的速度大??；(2)物體滑至圓弧底端時對軌道的壓力大小；(3)物體沿水平面滑動過程中，摩擦力做的功2(2018揚(yáng)州學(xué)測模擬)如圖2所示，一個圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，角速度1 rad/s.有一個小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))距圓盤中心r0.5 m，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動物體質(zhì)量m1.0 kg，與圓盤間的動摩擦因數(shù)0.2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度g10 m/s2.求：圖2(1)物體受到的摩擦力大小Ff；(2)欲使物體能隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動，圓盤的角速度應(yīng)滿足什么條件？(3)圓盤角速度由0緩慢增大到1.6 rad/s過程中，圓盤對物體所做的功W.3(2018南京學(xué)測訓(xùn)練樣題)如圖3甲所示，水平桌面離地面高度h1.25 m，桌面上固定一個厚度可以忽略的長木板AB.一個可以視為質(zhì)點(diǎn)的物塊每次以相同的速度v06 m/s從A端滑向B端物塊和長木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，不計(jì)空氣阻力，取g10 m/s2.圖3(1)若物塊滑到B端時的速度vB2 m/s，則它在空中運(yùn)動的時間t1和飛行的水平距離x1各是多少？(2)在(1)的情況下，求長木板AB段的長度l1；(3)若木板的長度可以改變，請通過計(jì)算定量在圖乙中畫出物塊滑出B端后落地的水平距離的平方x2與木板長度l的關(guān)系圖象4(2018如皋學(xué)測模擬)在水平地面上豎直固定一根內(nèi)壁光滑的圓管，管的半徑R3.6 m(管的內(nèi)徑大小可以忽略)，管的出口A在圓心的正上方，入口B與圓心的連線與豎直方向成60角，如圖4所示，現(xiàn)有一個質(zhì)量m1 kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從某點(diǎn)P以一定的初速度水平拋出，恰好從管口B處沿切線方向飛入，小球到達(dá)A時恰好與管壁無作用力，取g10 m/s2.求：圖4(1)小球到達(dá)圓管最高點(diǎn)A時的速度大??；(2)小球在管的最低點(diǎn)C時，小球?qū)鼙诘膹椓Γ?3)小球拋出點(diǎn)P到管口B的水平距離x.答案精析1(1)4 m/s(2)300 N(3)80 J解析(1)由機(jī)械能守恒定律得mgRmv2解得v4 m/s(2)在圓弧底端，由牛頓第二定律得FNmgm解得FN300 N由牛頓第三定律知，物體滑至圓弧底端時對軌道的壓力大小為300 N.(3)由動能定理知Wf0mv2解得Wf80 J2(1)0.5 N(2)2 rad/s(3)0.32 J解析(1)靜摩擦力提供向心力Ffm2r解得Ff0.5 N(2)欲使物體能隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動，m2rmg解得2 rad/s(3)當(dāng)1.6 rad/s時，物體的線速度vr0.8 m/s由動能定理得，圓盤對物體所做的功Wmv200.32 J3(1)0.5 s1 m(2)8 m(3)見解析圖解析(1)物塊滑出B端后做平拋運(yùn)動hgt12x1vBt1代入數(shù)據(jù)解得t10.5 s，x11 m(2)物塊從A到B做勻減速運(yùn)動，設(shè)物塊質(zhì)量為m，加速度大小為a，則mgma由運(yùn)動學(xué)公式得vB2v022al1代入數(shù)據(jù)得l18 m(3)由(2)可知vB2v022alxvBt1代入數(shù)據(jù)得x29l由函數(shù)關(guān)系作出圖象如圖4(1)6 m/s(2)60 N，方向豎直向下(3) m解析(1)小球在最高點(diǎn)時對管壁無作用力，重力提供向心力，由向心力公式得：mg可得小球到達(dá)圓管最高點(diǎn)時的速度為：vA m/s6 m/s(2)設(shè)小球在最低點(diǎn)C的速度為v，小球從管的最低點(diǎn)C到最高點(diǎn)A，由機(jī)械能守恒定律可知mg2Rmv2mvA2可得v24gRvA2(4103.662) m2/s2180 m2/s2在最低點(diǎn)C，由向心力公式可知FNmg即FNmg(110) N60 N，方向豎直向上由牛頓第三定律知，在最低點(diǎn)C時小球?qū)鼙诘膹椓?0 N，方向豎直向下(3)設(shè)小球在B點(diǎn)的速度為vB，由BA，由機(jī)械能守恒定律可知mg(RRcos 60)mvB2mvA2代入數(shù)據(jù)得：vB12 m/s由平拋運(yùn)動規(guī)律可知，小球做平拋運(yùn)動的初速度為：v0vBcos 6012 m/s6 m/s在B點(diǎn)時的豎直分速度為：vyvBsin 6012 m/s6 m/s由vygt可知t s s則小球的拋出點(diǎn)P到管口B的水平距離為xv0t6 m m.6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375