2019年高考物理 考前冲刺30天 第三讲 必考计算题 力与物体的曲线运动课件.ppt

必考计算题3力与物体的曲线运动 第三讲 力与物体的曲线运动 课时训练 内容索引 力与物体的曲线运动 例1如图1所示 水平平台AO长x 2m 槽宽d 0 10m 槽高h 1 25m 现有一小球 可看成质点 从平台上A点水平射出 已知小球与平台间的阻力为其重力的0 1 空气阻力不计 1 求小球在平台上运动的加速度大小 命题点一直线与平抛的组合 解析答案 代入数据得a 1m s2 图1 答案1m s2 2 为使小球能沿平台到达O点 求小球在A点的最小出射速度和此情景下小球在平台上的运动时间 解析设小球的最小出射速度为v1 由v12 2ax解得v1 2m s解得t 2s答案2m s2s 解析答案 3 若要保证小球碰槽壁且恰能落到槽底上的P点 求小球离开O点时的速度大小 解析设小球落到P点 在O点抛出时的速度为v0 水平方向有 d v0t1 解析答案 解以上两式得v0 0 2m s 答案0 2m s 1 如图2所示 一小球从平台上水平抛出 恰好落在邻近平台的一倾角为 53 的光滑斜面顶端 并刚好沿光滑斜面下滑 已知斜面顶端与平台的高度差h 0 8m 重力加速度取g 10m s2 sin53 0 8 cos53 0 6 求 1 小球水平抛出时的初速度v0 题组阶梯突破 图2 解析答案 解析由题意可知 小球落到斜面顶端并刚好沿斜面下滑 说明此时小球速度方向与斜面平行 否则小球会弹起 如图所示 vy v0tan53 vy2 2gh代入数据 得vy 4m s v0 3m s 答案3m s 2 斜面顶端与平台边缘的水平距离x 解析答案 3 若斜面顶端高H 20 8m 则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端 解析由vy gt1得t1 0 4sx v0t1 3 0 4m 1 2m答案1 2m 所以t t1 t2 2 4s 答案2 4s 例2游乐园的小型 摩天轮 上对称站着质量均为m的8位同学 如图3所示 摩天轮 在竖直平面内逆时针匀速转动 若某时刻转到顶点a上的甲同学让一小重物做自由落体运动 并立即通知下面的同学接住 结果重物掉落时正处在c处 如图 的乙同学恰好在第一次到达最低点b处时接到 已知 摩天轮 半径为R 重力加速度为g 不计人和吊篮的大小及重物的质量 求 命题点二直线与圆周的组合 图3 1 接住前重物下落的时间t 2 人和吊篮随 摩天轮 运动的线速度v的大小 解析答案 3 乙同学在最低点处对地板的压力FN 解析答案 2 为确保弯道行车安全 汽车进入弯道前必须减速 如图4所示 AB为进入弯道前的平直公路 BC为水平圆弧形弯道 已知AB段的距离s 14m 弯道半径R 24m 汽车到达A点时速度vA 16m s 汽车与路面间的动摩擦因数 0 6 设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 取g 10m s2 要确保汽车进入弯道后不侧滑 求汽车 题组阶梯突破 图4 解析答案 1 在弯道上行驶的最大速度 2 在AB段做匀减速运动的最小加速度 解析AB过程中汽车做匀减速运动的最小加速度大小为a vA2 v2 2as得出a 4m s2 答案4m s2 答案12m s 例3如图5所示 用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB 圆半径比细管的内径大得多 和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上 已知APB部分的半径R 1m BC段长L 1 5m 弹射装置将一个质量为0 1kg的小球 可视为质点 以v0 3m s的水平初速度从A点射入轨道 小球从C点离开轨道随即水平抛出 桌子的高度h 0 8m 不计空气阻力 g取10m s2 求 命题点三平抛与圆周的组合 图5 1 小球在半圆轨道上运动时的角速度 向心加速度an的大小 答案3rad s9m s2 解析答案 2 小球从A点运动到B点的时间t 3 小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点时的速度大小 落地时竖直方向的速度为 vy gt 10 0 4m s 4m s 答案1 05s 答案0 4s5m s 方法感悟 解析答案 方法感悟 水平面内的圆周运动与平抛运动综合问题的解题方法1 明确水平面内匀速圆周运动的向心力来源 根据牛顿第二定律和向心力公式列方程 2 平抛运动一般是沿水平方向和竖直方向分解速度或位移 3 速度是联系前后两个过程的关键物理量 前一个过程的末速度是后一个过程的初速度 3 如图6所示 半径为R 内径很小的光滑半圆管道竖直放置 质量为m的小球以某一速度进入管内 小球通过最高点P时 对管壁的压力为0 5mg 问小球落地处到P点的水平距离可能为多大 题组阶梯突破 图6 解析答案 返回 解析小球从管口飞出做平抛运动 设落地时间为t 返回 课时训练 1 如图1所示 质量为m的小球从A点水平抛出 抛出点距离地面高度为H 不计空气的摩擦阻力 重力加速度为g 在无风情况下小球的落地点B到抛出点的水平距离为L 当有恒定的水平风力F时 小球仍以原初速度抛出 落地点C到抛出点的水平距离为 求 图1 1 2 3 4 1 小球初速度的大小 解析答案 水平方向L v0t 1 2 3 4 2 水平风力F的大小 解析答案 1 2 3 4 2 如图2 光滑水平面AB与竖直面内的半圆形轨道BC相切于B点 半圆轨道半径为R 质量为m的木块从A处由弹簧沿AB方向弹出 当它经过B点时对半圆轨道的压力是其重力的6倍 到达顶点C时刚好对轨道无作用力 并从C点飞出且刚好落回A点 已知重力加速度为g 不计空气阻力 求 图2 1 2 3 4 1 木块经过B点时的速度大小vB 解析答案 解析木块在B点时 受到重力 支持力 1 2 3 4 2 A B间的距离L 解析答案 L vCt解得 L 2R 答案2R 1 2 3 4 3 如图3所示 某电视台娱乐节目 要求选手要从较高的平台上以水平速度v0跃出后 落在水平传送带上 已知平台与传送带高度差H 1 8m 水池宽度s0 1 2m 传送带A B间的距离L0 20 85m 由于传送带足够粗糙 假设人落到传送带上后瞬间相对传送带静止 经过一个 t 0 5s反应时间后 立刻以a 2m s2 方向向右的加速度跑至传送带最右端 图3 1 2 3 4 1 若传送带静止 选手以v0 3m s水平速度从平台跃出 求从开始跃出到跑至传送带右端经历的时间 x1 v0t1 1 8m选手在传送带上做匀加速直线运动 则 t2 4 5st t1 t2 t 5 6s答案5 6s 1 2 3 4 解析答案 2 若传送带以v 1m s的恒定速度向左运动 选手若要能到达传送带右端 则从高台上跃出的水平速度v1至少多大 解析答案 解析选手以水平速度v1跃出落到传送带上 先向左匀速运动后再向左匀减速运动 刚好不从传送带上掉下时水平速度v1最小 则 解得 v1 3 25m s 答案3 25m s 1 2 3 4 4 如图4所示 一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道 管道里有一个直径略小于管道内径的小球 小球在管道内做圆周运动 从B点脱离后做平抛运动 经过0 3s后又恰好与倾角为45 的斜面垂直相碰 已知半圆形管道的半径为R 1m 小球可看成质点且其质量为m 1kg g取10m s2 求 图4 1 2 3 4 1 小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离 解析答案 解析小球在C点的竖直分速度vy gt 3m s 水平分速度vx vytan45 3m s 则B点与C点的水平距离为x vxt 0 9m 答案0 9m 1 2 3 4 2 小球通过管道上B点时对管道的压力大小和方向 解析答案 答案1N方向竖直向下 1 2 3 4 返回