高考物理試卷物理曲線運動題分類匯編.docx

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1、高考物理試卷物理曲線運動題分類匯編一、高中物理精講專題測試曲線運動1．已知某半徑與地球相等的星球的第一宇宙速度是地球的1倍．地球表面的重力加速度2為g．在這個星球上用細(xì)線把小球懸掛在墻壁上的釘子O上，小球繞懸點O在豎直平面內(nèi)做圓周運動．小球質(zhì)量為m，繩長為L，懸點距地面高度為H．小球運動至最低點時，繩恰被拉斷，小球著地時水平位移為S求：(1)星球表面的重力加速度？(2)細(xì)線剛被拉斷時，小球拋出的速度多大？(3)細(xì)線所能承受的最大拉力？【答案】(1)1(2)s2g0(3)T1s2g星=gv0[

2、1]mg04HL4042(HL)L【解析】【分析】【詳解】（1）由萬有引力等于向心力可知GMmmv2R2RGMmmgR2v2可得gR則g星＝1g04（2）由平拋運動的規(guī)律：HL1g星t22sv0t解得vs2g004HL2（3）由牛頓定律，在最低點時：Tmg星＝mvL解得：T11s2mg042(HL)L【點睛】本題考查了萬有引力定律、圓周運動和平拋運動的綜合，聯(lián)系三個問題的物理量是重力加速度g0；知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律和圓周運動向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵．2．如圖是節(jié)水灌溉

3、工程中使用噴水龍頭的示意圖。噴嘴離地面高為h，將水連續(xù)不斷地以恒定速度水平噴出，其噴灌的水平射程為10h，噴嘴橫截面積為S（設(shè)同一橫截面上各點水流速度大小均相同），水的密度為ρ，空氣阻力忽略不計。重力加速度為g。（1）求空中水的體積V；（2）假如我們只研究其中一個質(zhì)量為m的水滴，不計水滴間的相互影響，求它從噴嘴水平噴出后在空中運動過程中的動量變化量△p；（3）假如水擊打在水平地面上速度立即變?yōu)榱?，求水擊打地面時豎直向下的平均作用力大小F?！敬鸢浮浚?）10hs（2）m2gh（3）10ρhSg【解

4、析】【詳解】x10h（1）水噴出時速度：v052gh2h2hgg2h則空中水的體積：V＝v0S＝10hs（2）由動量定理得：△P＝mgt＝mg2h＝m2ghg10hS2gh（3）向下為正，在豎直向?qū)τ蓜恿慷ɡ恚篎＝﹣2hg＝﹣10ρhSg（因時間短，則與地面作用時間內(nèi)重力可略）則由牛頓第三定律可得對地面的力為10ρhSg。,l,質(zhì)量為m的小球與兩根不可伸長的輕繩a,b連接,兩輕繩的另一端分3．如圖所示半徑為4別固定在一根豎直光滑桿的A,B兩點上.已知A,B兩點相距為l,當(dāng)兩輕繩伸直后A、B兩點

5、到球心的距離均為l,重力加速度為g．（1）裝置靜止時,求小球受到的繩子的拉力大小T；（2）現(xiàn)以豎直桿為軸轉(zhuǎn)動并達(dá)到穩(wěn)定（輕繩a,b與桿在同一豎直平面內(nèi)）．①小球恰好離開豎直桿時,豎直桿的角速度0多大?②輕繩b伸直時,豎直桿的角速度多大？【答案】(1)415015g2gT15mg(2)①ω=2②15ll【解析】【詳解】(1)設(shè)輕繩a與豎直桿的夾角為α15cos4對小球進(jìn)行受力分析得mgTcos解得：T415mg15(2)①小球恰好離開豎直桿時，小球與豎直桿間的作用力為零。可知小球做圓周運動的半徑為

6、lr=4mgtanm02r解得:ω0=215g15l②輕繩b剛伸直時，輕繩a與豎直桿的夾角為60°，可知小球做圓周運動的半徑為rlsin60mgtan60m2r解得:2gω=l輕繩b伸直時，豎直桿的角速度2gl4．如圖所示，水平傳送帶AB長L=4m，以v0=3m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動，半徑為R=0.5m的光滑半圓軌道BCD與傳動帶平滑相接于B點，將質(zhì)量為m=1kg的小滑塊輕輕放在傳送帶的左端．已，知小滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.3，取g=10m/s2，求:(1)滑塊滑到B點時對半圓軌道

7、的壓力大??；(2)若要使滑塊能滑到半圓軌道的最高點，滑塊在傳送帶最左端的初速度最少為多大．【答案】（1）28N.（2）7m/s【解析】【分析】（1）物塊在傳送帶上先加速運動，后勻速，根據(jù)牛頓第二定律求解在B點時對軌道的壓力；（2）滑塊到達(dá)最高點時的臨界條件是重力等于向心力，從而求解到達(dá)D點的臨界速度，根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解在B點的速度；根據(jù)牛頓第二定律和運動公式求解A點的初速度.【詳解】（1）滑塊在傳送帶上運動的加速度為a=μg=3m/s2；則加速到與傳送帶共速的時間tv01s運動的距離：x1a

8、t21.5m，a2以后物塊隨傳送帶勻速運動到B點，到達(dá)B點時，由牛頓第二定律：Fmgmv02R解得F=28N，即滑塊滑到B點時對半圓軌道的壓力大小28N.（2）若要使滑塊能滑到半圓軌道的最高點，則在最高點的速度滿足：mg=mvD2R解得vD=5m/s；由B到D，由動能定理：1mvB21mvD2mg2R22解得vB=5m/s>v0可見，滑塊從左端到右端做減速運動，加速度為a=3m/s2，根據(jù)vB2A2=v-2aL解得vA=7m/s5．如圖，AB為傾角37的光滑斜面軌道，BP為豎直光滑圓弧軌道，圓心