02曲線運(yùn)動(dòng)計(jì)算題.doc

曲線運(yùn)動(dòng)計(jì)算題練習(xí)第14題圖1.（威海市2008年質(zhì)檢）如圖所示，光滑的半球形固定在水平面上，其半徑為R，有一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在半球形的最高點(diǎn)，小球受一擾動(dòng)沿球面向下滾動(dòng)，初速忽略不計(jì)，重力加速度為g.求：（1）小球落到地面時(shí)的速度大??； （2）小球落到地面時(shí)速度的水平分量和豎直分量 2（臨沂市2008屆高三期中考）如圖所示，質(zhì)量為m可看作質(zhì)點(diǎn)的小球從靜止開始沿斜面由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)后，進(jìn)入與斜面圓滑連接的豎直圓弧管道，管道出口為C，圓弧半徑R=15cm，AB的豎直高度差h=35cm. 在緊靠出口C處，有一水平放置且繞其水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒（不計(jì)筒皮厚度），筒上開有小孔D，筒旋轉(zhuǎn)時(shí)，小孔D恰好能經(jīng)過出口C處. 若小球射出C口時(shí)，恰好能接著穿過D孔，并且還能再從D孔向上穿出圓筒，小球返回后又先后兩次向下穿過D孔而未發(fā)生碰撞. 不計(jì)摩擦和空氣阻力，取g=10m/s2，問： （1）小球到達(dá)C點(diǎn)的速度vc為多少？ （2）圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的最大周期T為多少？ （3）在圓筒以最大周期T轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，要完成上述運(yùn)動(dòng)圓筒的半徑R必須為多少？3.（淄博市2008年第一次摸底考試）在水平地面上，有一小球A從某點(diǎn)以初速度vAO=8m/s向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，在A球的正上方高h(yuǎn)=20m處，另一小球B以水平速度vB=10m/s向右拋出，球B落地時(shí)剛好砸在小球A上，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求： （1）兩小球相碰時(shí)，A球速度的大小？ （2）球A加速度的大小？4（棗莊市2008屆第一次調(diào)研） 如圖所示，小球從光滑的圓弧軌道下滑至水平軌道末端時(shí)，光電裝置被觸動(dòng)，控制電路會(huì)使轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度勻速連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來。轉(zhuǎn)筒的底面半徑為R，已知軌道末端與轉(zhuǎn)筒上部相平，與轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)距離為L(zhǎng)，且與轉(zhuǎn)筒側(cè)壁上的小孔的高度差為h；開始時(shí)轉(zhuǎn)筒靜止，且小孔正對(duì)著軌道方向. 現(xiàn)讓一小；h；開始時(shí)轉(zhuǎn)筒靜止，且小孔正對(duì)著h球從圓弧軌道上的某處無初速滑下，若正好能鉆入轉(zhuǎn)筒的小孔（小孔比小球略大，小球視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g），求： （1）小球從圓弧軌道上釋放時(shí)的高度H； （2）轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)筒的角速度.5.（山東省壽光市2008年第一次考試）如圖示，摩托車做騰躍特技表演，以v0=10m/s的初速度沖上頂部水平的高臺(tái)，然后從高臺(tái)水平飛出，若摩托車沖向高臺(tái)過程中以額定功率1.8kw行駛，所經(jīng)時(shí)間為16s，人和車的總質(zhì)量為180kg，臺(tái)高h(yuǎn)=6m，不計(jì)空氣阻力，不計(jì)摩擦產(chǎn)生的熱量（g取10m/s20求：摩托車飛出的水平距離S是多少？6如圖（見答題紙）所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg（g為重力加速度）。求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。7如圖所示，一個(gè)圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A 點(diǎn)與水平地面AD相接，地面與圓心O等高， MN 是放在水平地面上長(zhǎng)為3R、厚度不計(jì)的墊子，左端M正好位于A點(diǎn)將一個(gè)質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力（1）若小球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的作用力大小和方向如何？（2）欲使小球能通過C點(diǎn)落到墊子上，小球離A點(diǎn)的最大高度是多少？8(青口一中2009屆高三期中調(diào)研測(cè)試)（12分）如圖所示，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩，一端用手捏著，另一端系著一個(gè)小球A現(xiàn)使手捏的一端在水平桌面上作半徑為r、角速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，且使繩始終與半徑為r的圓相切，小球也在同一平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng).若人手提供的功率恒定為P，試求:(1)小球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度及線速度大小.(2)小球在運(yùn)動(dòng)中所受桌面對(duì)它的摩擦力大小. 9(青口一中2009屆高三期中調(diào)研測(cè)試)如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=125m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=02kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以v=5m/s的速度水平飛出(g取10ms2)求： (1)小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦力做的功； (2)小滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大??； (3)小滑塊著地時(shí)的速度大小和方向10(普寧城東中學(xué)2009屆高三物理月考試題)如圖所示，從H=45m高處水平拋出的小球，除受重力外，還受到水平風(fēng)力作用，假設(shè)風(fēng)力大小恒為小球重力的0.2倍,g=10m/s2。問：(1)有水平風(fēng)力與無風(fēng)時(shí)相比較，小球在空中的飛行時(shí)間是否相同?如不相同，說明理由；如果相同，求出這段時(shí)間?(2) 為使小球能垂直于地面著地, 水平拋出的初速度v0=? 11普寧城東中學(xué)2009屆高三物理月考試題)在一次抗洪救災(zāi)工作中，一架直升機(jī)A 用長(zhǎng)H = 50m 的懸索（重力可忽略不計(jì)）系住一質(zhì)量m = 50 kg 的被困人員B，直升機(jī)A 和被困人員B 以10m/s 的速度一起沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，如圖甲所示某時(shí)刻開始收懸索將人吊起，在t= 5s的時(shí)間內(nèi)，A、B之間的豎直距離以L= 50-t2 （單位：m）的規(guī)律變化，取g=10m/s2（1）求這段時(shí)間內(nèi)懸索對(duì)人的拉力大小 （2）求在5s 末人的速度大小及該5s 內(nèi)人的位移大小 （3）直升機(jī)在t = 5s 時(shí)停止收懸索，但發(fā)現(xiàn)仍然未脫離洪水圍困區(qū)，為將被困人員B 盡快運(yùn)送到安全處，飛機(jī)在空中旋轉(zhuǎn)后靜止在空中尋找最近的安全目標(biāo)，致使被困人員B 在空中做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖乙所示此時(shí)懸索與豎直方向成37角，不計(jì)空氣阻力，求被困人員B 做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度以及懸索對(duì)被困人員B 的拉力（ sin 37=0.6 ,cos37=0.8 ）12如圖所示，將一根光滑的細(xì)金屬棒折成V形，頂角為2，其對(duì)稱軸豎直，在其中一邊套上一個(gè)質(zhì)量為m的小金屬環(huán)P，（1）若固定V形細(xì)金屬棒，小金屬環(huán)P從距離頂點(diǎn)O為 x的A點(diǎn)處由靜止自由滑下，則小金屬環(huán)由靜止下滑至頂點(diǎn)O點(diǎn)時(shí)需多少時(shí)間？（2）若小金屬環(huán)P隨V形細(xì)金屬棒繞其對(duì)稱軸以每秒n轉(zhuǎn)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則小金屬環(huán)離對(duì)稱軸的距離為多少？13.(2008年9月佛山禪城實(shí)驗(yàn)高中高三第一次月考試卷) 如圖所示，光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑半圓軌道，在離B距離為x的A點(diǎn)，用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開始推到B處后撤去恒力，質(zhì)點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后又正好落回A點(diǎn)，求：(1)推力對(duì)小球所做的功.(2)x取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)所做的功最少?最小功為多少？(3)x取何值時(shí)，完成上述運(yùn)動(dòng)用力最小?最小力為多少？14.(2008年9月佛山禪城實(shí)驗(yàn)高中高三第一次月考試卷)如圖所示，平板車長(zhǎng)為L(zhǎng)=6m，質(zhì)量為M=10kg，上表面距離水平地面高為h=1.25m，在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)，A、B是其左右兩個(gè)端點(diǎn)某時(shí)刻小車速度為v0=7.2m/s，在此時(shí)刻對(duì)平板車施加一個(gè)方向水平向左的恒力F=50N，與此同時(shí)，將一個(gè)質(zhì)量m=1kg為小球輕放在平板車上的P點(diǎn)（小球可視為質(zhì)點(diǎn)，放在P點(diǎn)時(shí)相對(duì)于地面的速度為零），經(jīng)過一段時(shí)間，小球脫離平板車落到地面車與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，其他摩擦均不計(jì)取g=10m/s2求：（1）小球從離開平板車開始至落到地面所用的時(shí)間；（2）小球從輕放到平板車開始至離開平板車所用的時(shí)間；（3）從小球輕放上平板車到落地瞬間，平板車的位移大小FPABv015. （濟(jì)寧市2008屆期末考試）如圖所示，一固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道ABC在C處與水平地面相切，軌道半徑R=0.5 m在與C相距x=3 m的O點(diǎn)放一小物體，物體與水平面問的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4現(xiàn)給物體一水平向左的初速度v0，結(jié)果它沿OCBA 運(yùn)動(dòng)通過A點(diǎn)，最后落在水平地面上的D點(diǎn)（圖中未畫出），C、D問的距離s=l m，求物體的初速度秒v0的大小（取重力加速度g=l 0m