《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)5 平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合考查學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2018屆高考物理二輪復(fù)習(xí) 熱點(diǎn)5 平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合考查學(xué)案（8頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、熱點(diǎn)5 平拋運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合考查熱點(diǎn)跟蹤專練1(多選)如圖所示，在半徑為R的水平圓盤中心軸正上方水平拋出一小球，圓盤以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)圓盤半徑Ob恰好轉(zhuǎn)到與小球初速度方向相同且平行的位置時(shí)，將小球拋出，要使小球與圓盤只碰一次，且落點(diǎn)為b，重力加速度為g，小球拋點(diǎn)a距圓盤的高度h和小球的初速度v0可能應(yīng)滿足()Ah，v0Bh，v0Ch，v0Dh，v0解析由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，Rv0t，hgt2，要使小球與圓盤只碰一次，且落點(diǎn)為b，需要滿足n2t(n1,2,3，)，聯(lián)立解得：h，v0(n1,2,3，)當(dāng)n1時(shí)，h，v0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；當(dāng)n2時(shí)，h，v0，選項(xiàng)B正確；當(dāng)n3時(shí)，h，v0，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

2、當(dāng)n4時(shí)，h，v0，選項(xiàng)D正確答案BD2如圖所示，靠在一起的M、N兩轉(zhuǎn)盤靠摩擦傳動(dòng)，兩盤均繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，M盤的半徑為r，N盤的半徑R2r.A為M盤邊緣上的一點(diǎn)，B、C為N盤直徑的兩個(gè)端點(diǎn)當(dāng)O、A、B、C共線時(shí)，從O的正上方P點(diǎn)以初速度v0沿OO方向水平拋出一小球小球落至圓盤C點(diǎn)，重力加速度為g.則下列說法正確的是()A若M盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度，則小球拋出時(shí)到O的高度為B若小球拋出時(shí)到O的高度為，則M盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度必為C只要M盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度滿足(nN*)，小球就可能落至C點(diǎn)D只要小球拋出時(shí)到O的高度恰當(dāng)，小球就可能落至C點(diǎn)解析小球能落在C點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間有兩種可能：當(dāng)C點(diǎn)離O最近時(shí)，rv0t1；當(dāng)C點(diǎn)

3、離O最遠(yuǎn)時(shí)，5rv0t2.在這兩種情況下，小球拋出時(shí)離O的高度應(yīng)滿足h1gt或h2gt.由于兩盤邊緣線速度大小相等，MrNR，因此M盤的角速度是N盤的兩倍，對(duì)應(yīng)的角速度應(yīng)滿足1(nN)和2(nN*)，當(dāng)n0時(shí)，A選項(xiàng)正確；B選項(xiàng)只給出了n0的情況，因此B項(xiàng)錯(cuò)誤；對(duì)比2可知C選項(xiàng)錯(cuò)誤；在滿足小球拋出時(shí)離O的高度的情況下，還應(yīng)滿足M盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度關(guān)系，才能保證小球落在C點(diǎn)，D項(xiàng)錯(cuò)誤答案A3(多選)如圖所示，半徑為R的圓弧軌道與半徑為的光滑半圓弧軌道通過圖示方式組合在一起，A、B分別為半圓弧軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，O為半圓弧的圓心現(xiàn)讓一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從B點(diǎn)以一定的初速度沿半圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，恰好通過最高

4、點(diǎn)A后落在圓弧軌道上的C點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法中正確的是()A小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)所受合力為零B小球從B點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度大小為CC點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差為D小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為mgR解析由于小球剛好能通過半圓弧軌道的最高點(diǎn)A，故小球在A點(diǎn)由重力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在A點(diǎn)時(shí)，有：mgm，其中r，解得：vA，由機(jī)械能守恒定律可得：mvmgRmv，代入數(shù)據(jù)可解得：vB，選項(xiàng)B正確；由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得：xvAt，ygt2，由幾何關(guān)系可得：x2y2R2，聯(lián)立求解得：y，故C點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差為，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由動(dòng)能定理可知：EkCmvmgy，解得：EkCmgR，選項(xiàng)D正確答案

5、BD4(多選)如下圖所示，一個(gè)固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)脫離后做平拋運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過0.3 s后又恰好垂直與傾角為45的斜面相碰已知半圓形管道的半徑為R1 m，小球可看作質(zhì)點(diǎn)且其質(zhì)量為m1 kg，g取10 m/s2.則()A小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離是0.9 mB小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離是1.9 mC小球經(jīng)過管道的B點(diǎn)時(shí)，受到管道的作用力FNB的大小是1 ND小球經(jīng)過管道的B點(diǎn)時(shí)，受到管道的作用力FNB的大小是2 N解析根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，小球在C點(diǎn)的豎直分速度vygt3 m/s，水平分速度vxvy

6、tan453 m/s，則B點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離為xvxt0.9 m，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；在B點(diǎn)設(shè)管道對(duì)小球的作用力方向向下，根據(jù)牛頓第二定律，有FNBmgm，vBvx3 m/s，解得FNB1 N，負(fù)號(hào)表示管道對(duì)小球的作用力方向向上，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤答案AC5如圖所示，半徑為R1 m，內(nèi)徑很小的粗糙半圓管豎直放置，一直徑略小于半圓管內(nèi)徑、質(zhì)量為m1 kg的小球，在水平恒力F N的作用下由靜止沿光滑水平面從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，A、B間的距離x m，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去外力F，小球經(jīng)半圓管道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，此時(shí)球?qū)ν廛壍膲毫N2.6mg，然后垂直打在傾角為45的斜面上(g10 m/s2)求：(1)小

7、球在B點(diǎn)時(shí)的速度的大??；(2)小球在C點(diǎn)時(shí)的速度的大小；(3)小球由B到C的過程中克服摩擦力做的功；(4)D點(diǎn)距地面的高度解析(1)小球從A到B過程，由動(dòng)能定理得Fxmv解得vB10 m/s.(2)在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得mgFNm又據(jù)題有FN2.6mg解得vC6 m/s.(3)由B到C的過程，由動(dòng)能定理得mg2RWfmvmv解得克服摩擦力做的功Wf12 J.(4)設(shè)小球從C點(diǎn)到打在斜面上經(jīng)歷的時(shí)間為t，D點(diǎn)距地面的高度為h，則在豎直方向上有2Rhgt2由小球垂直打在斜面上可知tan45聯(lián)立解得h0.2 m.答案(1)10 m/s(2)6 m/s(3)12 J(4)0.2 m6一長(zhǎng)l0.8 m

8、的輕繩一端固定在O點(diǎn)，另一端連接一質(zhì)量m0.1 kg的小球，懸點(diǎn)O距離水平地面的高度H1 m開始時(shí)小球處于A點(diǎn)，此時(shí)輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示讓小球從靜止釋放，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，輕繩碰到懸點(diǎn)O正下方一個(gè)固定的釘子P時(shí)立刻斷裂不計(jì)輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度g10 m/s2.(1)求當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大??；(2)繩斷裂后球從B點(diǎn)拋出并落在水平地面的C點(diǎn)，求C點(diǎn)與B點(diǎn)之間的水平距離；(3)若xOP0.6 m，輕繩碰到釘子P時(shí)繩中拉力達(dá)到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力解析(1)設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB，由機(jī)械能守恒定律得mvmgl解得小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度

9、大小vB4 m/s(2)小球從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得xvBtyHlgt2解得C點(diǎn)與B點(diǎn)之間的水平距離xvB0.8 m(3)若輕繩碰到釘子時(shí)，輕繩拉力恰好達(dá)到最大值Fm，由圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律得FmmgmrlxOP由以上各式解得Fm9 N.答案(1)4 m/s(2)0.8 m(3)9 N7如圖所示，一質(zhì)量為M5.0 kg的平板車靜止在光滑水平地面上，平板車的上表面距離地面高h(yuǎn)0.8 m，其右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一固定障礙物A.一質(zhì)量為m2.0 kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以v08 m/s的水平初速度從左端滑上平板車，同時(shí)對(duì)平板車施加一水平向右、大小為5 N的恒力F.當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到平板車的最右端時(shí)，兩者恰好相對(duì)

10、靜止此時(shí)撤去恒力F.此后當(dāng)平板車碰到障礙物A時(shí)立即停止運(yùn)動(dòng)，滑塊水平飛離平板車后，恰能無碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑已知滑塊與平板車間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，圓弧半徑為R1.0 m，圓弧所對(duì)的圓心角106，g取10 m/s2，sin530.8，cos530.6，不計(jì)空氣阻力，求：(1)平板車的長(zhǎng)度；(2)障礙物A與圓弧左端B的水平距離；(3)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道壓力的大小解析(1)滑塊在平板車上運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)滑塊，由牛頓第二定律得加速度的大小a1g5 m/s2對(duì)平板車，由牛頓第二定律得a23 m/s2設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1滑塊與平板車相對(duì)靜止，共同速度為v，則有vv0

11、a1t1a2t1，解得v3 m/s滑塊與平板車在時(shí)間t1內(nèi)通過的位移分別為x1t，x2t1則平板車的長(zhǎng)度為L(zhǎng)x1x2t14 m.(2)設(shè)滑塊從平板車上滑出后做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，則hgt，xABvt2解得xAB1.2 m.(3)對(duì)滑塊，從離開平板車至運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理得mghmgRmvmv2在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得FNmgm解得FN86 N由牛頓第三定律可知在C點(diǎn)滑塊對(duì)軌道的壓力大小為FN86 N.答案(1)4 m(2)1.2 m(3)86 N8如圖所示，兩個(gè)半徑均為R的四分之一圓弧構(gòu)成的光滑細(xì)圓管軌道ABC豎直放置，且固定在光滑水平面上，圓心連線O1O2水平輕彈簧左端固定在豎直

12、擋板上，右端與質(zhì)量為m的小球接觸(不拴接，小球的直徑略小于管的內(nèi)徑)，長(zhǎng)為R的薄板DE置于水平面上，板的左端D到管道右端C的水平距離為R.開始時(shí)彈簧處于鎖定狀態(tài)，具有一定的彈性勢(shì)能，重力加速度為g.解除彈簧鎖定，小球離開彈簧后進(jìn)入管道，最后從C點(diǎn)拋出已知小球在C點(diǎn)時(shí)所受彈力大小為mg.(1)求彈簧在鎖定狀態(tài)下的彈性勢(shì)能Ep；(2)若換用質(zhì)量為m1的小球用鎖定彈簧發(fā)射(彈簧的彈性勢(shì)能不變)，小球質(zhì)量m1滿足什么條件時(shí)，從C點(diǎn)拋出的小球才能擊中薄板DE?解析(1)從解除彈簧鎖定到小球運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為小球的動(dòng)能和重力勢(shì)能，設(shè)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小為v1，根據(jù)能量守恒定律可得Ep2mgRmv又小球經(jīng)C點(diǎn)時(shí)所受的彈力的大小為mg，分析可知彈力方向只能向下，根據(jù)向心力公式得mgmgm，聯(lián)立解得EpmgR.(2)小球離開C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有2Rgt2，xv2t若要小球擊中薄板，應(yīng)滿足Rx2R，彈簧的彈性勢(shì)能EpmgR2m1gRm1v解得mm1m故小球質(zhì)量滿足mm1m時(shí)，小球能擊中薄板DE.答案(1)mgR(2)mm1m8