江苏省2019版高中物理学业水平测试复习 专题二 平抛运动与圆周运动综合应用（一）冲A集训.doc

平抛运动与圆周运动综合应用(一)1(2018江都中学、扬中中学等六校联考)如图1所示，一质量为m10 kg的物体(可视为质点)，由光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动1 m距离后停止已知轨道半径R0.8 m，g10 m/s2.求：图1(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小；(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小；(3)物体沿水平面滑动过程中，摩擦力做的功2(2018扬州学测模拟)如图2所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度1 rad/s.有一个小物体(可视为质点)距圆盘中心r0.5 m，随圆盘一起做匀速圆周运动物体质量m1.0 kg，与圆盘间的动摩擦因数0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g10 m/s2.求：图2(1)物体受到的摩擦力大小Ff；(2)欲使物体能随圆盘一起做匀速圆周运动，圆盘的角速度应满足什么条件？(3)圆盘角速度由0缓慢增大到1.6 rad/s过程中，圆盘对物体所做的功W.3(2018南京学测训练样题)如图3甲所示，水平桌面离地面高度h1.25 m，桌面上固定一个厚度可以忽略的长木板AB.一个可以视为质点的物块每次以相同的速度v06 m/s从A端滑向B端物块和长木板间的动摩擦因数为0.2，不计空气阻力，取g10 m/s2.图3(1)若物块滑到B端时的速度vB2 m/s，则它在空中运动的时间t1和飞行的水平距离x1各是多少？(2)在(1)的情况下，求长木板AB段的长度l1；(3)若木板的长度可以改变，请通过计算定量在图乙中画出物块滑出B端后落地的水平距离的平方x2与木板长度l的关系图象4(2018如皋学测模拟)在水平地面上竖直固定一根内壁光滑的圆管，管的半径R3.6 m(管的内径大小可以忽略)，管的出口A在圆心的正上方，入口B与圆心的连线与竖直方向成60角，如图4所示，现有一个质量m1 kg的小球(可视为质点)从某点P以一定的初速度水平抛出，恰好从管口B处沿切线方向飞入，小球到达A时恰好与管壁无作用力，取g10 m/s2.求：图4(1)小球到达圆管最高点A时的速度大小；(2)小球在管的最低点C时，小球对管壁的弹力；(3)小球抛出点P到管口B的水平距离x.答案精析1(1)4 m/s(2)300 N(3)80 J解析(1)由机械能守恒定律得mgRmv2解得v4 m/s(2)在圆弧底端，由牛顿第二定律得FNmgm解得FN300 N由牛顿第三定律知，物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小为300 N.(3)由动能定理知Wf0mv2解得Wf80 J2(1)0.5 N(2)2 rad/s(3)0.32 J解析(1)静摩擦力提供向心力Ffm2r解得Ff0.5 N(2)欲使物体能随圆盘做匀速圆周运动，m2rmg解得2 rad/s(3)当1.6 rad/s时，物体的线速度vr0.8 m/s由动能定理得，圆盘对物体所做的功Wmv200.32 J3(1)0.5 s1 m(2)8 m(3)见解析图解析(1)物块滑出B端后做平抛运动hgt12x1vBt1代入数据解得t10.5 s，x11 m(2)物块从A到B做匀减速运动，设物块质量为m，加速度大小为a，则mgma由运动学公式得vB2v022al1代入数据得l18 m(3)由(2)可知vB2v022alxvBt1代入数据得x29l由函数关系作出图象如图4(1)6 m/s(2)60 N，方向竖直向下(3) m解析(1)小球在最高点时对管壁无作用力，重力提供向心力，由向心力公式得：mg可得小球到达圆管最高点时的速度为：vA m/s6 m/s(2)设小球在最低点C的速度为v，小球从管的最低点C到最高点A，由机械能守恒定律可知mg2Rmv2mvA2可得v24gRvA2(4103.662) m2/s2180 m2/s2在最低点C，由向心力公式可知FNmg即FNmg(110) N60 N，方向竖直向上由牛顿第三定律知，在最低点C时小球对管壁的弹力为60 N，方向竖直向下(3)设小球在B点的速度为vB，由BA，由机械能守恒定律可知mg(RRcos 60)mvB2mvA2代入数据得：vB12 m/s由平抛运动规律可知，小球做平抛运动的初速度为：v0vBcos 6012 m/s6 m/s在B点时的竖直分速度为：vyvBsin 6012 m/s6 m/s由vygt可知t s s则小球的抛出点P到管口B的水平距离为xv0t6 m m.