專題3 拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)

專題3拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)1.(2015·新課標(biāo)全國(guó)Ⅰ·18)一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖1所示.水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)1和L2，中間球網(wǎng)高度為h.發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為3h.不計(jì)空氣的作用，重力加速度大小為g.若乒乓球的發(fā)射速率v在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上，則v的最大取值范圍是(

)真題示例圖1解析發(fā)射機(jī)無論向哪個(gè)方向水平發(fā)射，乒乓球都做平拋運(yùn)動(dòng).當(dāng)速度v最小時(shí)，球沿中線恰好過網(wǎng)，有：當(dāng)速度最大時(shí)，球斜向右側(cè)臺(tái)面兩個(gè)角發(fā)射，有答案D2.(多選)(2015·浙江理綜·19)如圖2所示為賽車場(chǎng)的一個(gè)水平“U”形彎道，轉(zhuǎn)彎處為圓心在O點(diǎn)的半圓，內(nèi)外半徑分別為r和2r.一輛質(zhì)量為m的賽車通過AB線經(jīng)彎道到達(dá)A′B′線，有如圖所示的①、②、③三條路線，其中路線③是以O(shè)′為圓心的半圓，OO′＝r.賽車沿圓弧路線行駛時(shí)，路面對(duì)輪胎的最大徑向靜摩擦力為Fmax.選擇路線，賽車以不打滑的最大速率通過彎道(所選路線內(nèi)賽車速率不變，發(fā)動(dòng)機(jī)功率足夠大)，則(

)圖2A.選擇路線①，賽車經(jīng)過的路程最短B.選擇路線②，賽車的速率最小C.選擇路線③，賽車所用時(shí)間最短D.①、②、③三條路線的圓弧上，賽車的向心加速度大小相等解析賽車經(jīng)過路線①的路程s1＝πr＋2r＝(π＋2)r，路線②的路程s2＝2πr＋2r＝(2π＋2)r，路線③的路程s3＝2πr，A正確；

由Fmax＝ma，可知三條路線對(duì)應(yīng)的a相等，D正確.答案ACD

圖3(1)一小環(huán)套在軌道上從a點(diǎn)由靜止滑下，當(dāng)其在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，與軌道之間無相互作用力，求圓弧軌道的半徑；解析小環(huán)在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，與軌道之間無相互作用力，則說明下落到b點(diǎn)時(shí)的速度水平，使小環(huán)做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡與軌道bc重合，故有s＝vbt ①答案0.25m(2)若環(huán)從b點(diǎn)由靜止因微小擾動(dòng)而開始滑下，求環(huán)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度的水平分量的大小.1.題型特點(diǎn)拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)是高考熱點(diǎn)之一.考查的知識(shí)點(diǎn)有：對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的理解及綜合運(yùn)用、運(yùn)動(dòng)的合成與分解思想方法的應(yīng)用、豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的理解和應(yīng)用.高考中單獨(dú)考查曲線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)時(shí)，題型為選擇題，將曲線運(yùn)動(dòng)與功和能、電場(chǎng)與磁場(chǎng)綜合時(shí)題型為計(jì)算題.考綱解讀2.應(yīng)考策略抓住處理問題的基本方法即運(yùn)動(dòng)的合成與分解，靈活掌握常見的曲線運(yùn)動(dòng)模型：平拋運(yùn)動(dòng)及類平拋運(yùn)動(dòng)、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)及完成圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件.

內(nèi)容索引考題一運(yùn)動(dòng)的合成與分解考題二平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律考題三圓周運(yùn)動(dòng)問題的分析考題四拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合專題綜合練考題一運(yùn)動(dòng)的合成與分解1.如圖4所示，河水以相同的速度向右流動(dòng)，落水者甲隨水漂流，至b點(diǎn)時(shí)，救生員乙從O點(diǎn)出發(fā)對(duì)甲實(shí)施救助，則救生員乙相對(duì)水的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)為圖中的(

)圖4A.Oa方向

B.Ob方向C.Oc方向

D.Od方向解析

人在水中相對(duì)于水游動(dòng)的同時(shí)還要隨著水一起相對(duì)地面向下游漂流，以水為參考系，落水者甲靜止不動(dòng)，救援者做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則救援者直接沿著Ob方向即可對(duì)甲實(shí)施救助.答案B2.(多選)如圖5所示，在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水，水中放一紅蠟塊R(R視為質(zhì)點(diǎn)).將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合，在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0＝3cm/s勻速上浮的同時(shí)，玻璃管沿x軸正向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，合速度的方向與y軸夾角為α.則紅蠟塊R的(

)圖5A.分位移y與x成正比B.分位移y的平方與x成正比C.合速度v的大小與時(shí)間t成正比D.tanα與時(shí)間t成正比答案BD3.(多選)如圖6所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑的輕小定滑輪與直桿的距離為d，桿上的A點(diǎn)與定滑輪等高，桿上的B點(diǎn)在A點(diǎn)下方距離為d處.現(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦阻力，下列說法正確的是(

)圖6

1.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：(1)獨(dú)立性：兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)可能共線、可能互成角度.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)各自獨(dú)立，互不干擾.(2)等效性：兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、位移、速度、加速度效果相同.(3)等時(shí)性：各個(gè)分運(yùn)動(dòng)及其合運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)發(fā)生，同時(shí)結(jié)束，經(jīng)歷的時(shí)間相等.知識(shí)小結(jié)(4)合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng).物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就是物體相對(duì)地面發(fā)生的運(yùn)動(dòng)，或者說是相對(duì)于地面上的觀察者所發(fā)生的運(yùn)動(dòng).2.判斷以下說法的對(duì)錯(cuò).(1)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).(

√

)(2)變速運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng).(

×

)(3)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定是變力.(

×

)4.高樓上某層窗口違章拋出一石塊，恰好被曝光時(shí)間(光線進(jìn)入相機(jī)鏡頭的時(shí)間)為0.2s的相機(jī)拍攝到，圖7是石塊落地前0.2s時(shí)間內(nèi)所成的像(照片已經(jīng)放大且方格化)，每個(gè)小方格代表的實(shí)際長(zhǎng)度為1.5m，忽略空氣阻力，g取10m/s2，則(

)考題二平拋(類平拋)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律圖7A.石塊水平拋出的初速度大小約為225m/sB.石塊將要落地時(shí)的速度大小約為7.5m/sC.圖乙中像的反向延長(zhǎng)線與樓的交點(diǎn)就是石塊拋出的位置D.石塊拋出位置離地高度約為28m石塊在空中為平拋運(yùn)動(dòng)，軌跡為一條曲線，不是直線，不能反向延長(zhǎng)求石塊拋出位置，故C錯(cuò)誤；答案D5.在水平地面上的O點(diǎn)同時(shí)將甲、乙兩塊小石頭斜向上拋出，甲、乙在同一豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，其軌跡如圖8所示，A點(diǎn)是兩軌跡在空中的交點(diǎn)，甲、乙運(yùn)動(dòng)的最大高度相等.若不計(jì)空氣阻力，則下列判斷正確的是(

)圖8A.甲先到達(dá)最大高度處B.乙先到達(dá)最大高度處C.乙先到達(dá)A點(diǎn)D.甲先到達(dá)水平地面解析

斜拋可以分解為水平勻速運(yùn)動(dòng)和豎直勻變速運(yùn)動(dòng)，由于甲、乙運(yùn)動(dòng)的最大高度相等，由v2＝2gh，則可知其豎直方向初速度相同，則甲、乙同時(shí)到達(dá)最高點(diǎn)，故A、B錯(cuò)誤；由前面分析，結(jié)合圖象可知，乙到達(dá)A點(diǎn)時(shí)，甲在上升階段，故C正確；由于甲、乙豎直方向運(yùn)動(dòng)一致，故會(huì)同時(shí)到達(dá)地面，故D錯(cuò)誤.答案C6.如圖9，斜面與水平面之間的夾角為45°，在斜面底端A點(diǎn)正上方高度為10m處的O點(diǎn)，以5m/s的速度水平拋出一個(gè)小球，則飛行一段時(shí)間后撞在斜面上時(shí)速度與水平方向夾角的正切值為(g＝10m/s2)(

)圖9

解析如圖所示，由三角形的邊角關(guān)系可知，AQ＝PQ所以在豎直方向上有，OQ＋AQ＝10m解得：t＝1s.vy＝gt＝10m/s答案A1.平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平初速度v0方向?yàn)閤軸正方向，豎直向下的方向?yàn)閥軸正方向，建立如圖10所示的坐標(biāo)系，則平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律如下.規(guī)律小結(jié)圖102.平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論推論Ⅰ：做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一位置處，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為α，位移方向與水平方向的夾角為θ，則tanα＝2tanθ.推論Ⅱ：做平拋(或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線一定通過此時(shí)水平位移的中點(diǎn).7.如圖11所示，輕桿長(zhǎng)3L，在桿兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和B，光滑水平轉(zhuǎn)軸穿過桿上距球A為L(zhǎng)處的O點(diǎn)，外界給系統(tǒng)一定能量后，桿和球在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球B恰好無作用力.忽略空氣阻力.則球B在最高點(diǎn)時(shí)(

)考題三圓周運(yùn)動(dòng)問題的分析圖11

答案C8.如圖12所示，質(zhì)量為m的豎直光滑圓環(huán)A的半徑為r，豎直固定在質(zhì)量為m的木板B上，木板B的兩側(cè)各有一豎直擋板固定在地面上，使木板不能左右運(yùn)動(dòng).在環(huán)的最低點(diǎn)靜置一質(zhì)量為m的小球C.現(xiàn)給小球一水平向右的瞬時(shí)速度v0，小球會(huì)在環(huán)內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng).為保證小球能通過環(huán)的最高點(diǎn)，且不會(huì)使木板離開地面，則初速度v0必須滿足(

)圖12從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒，設(shè)最低點(diǎn)的速度為v1′，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有：要使木板不會(huì)在豎直方向上跳起，球?qū)Νh(huán)的壓力最大為：F＝mg＋mg＝2mg從最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，機(jī)械能守恒，設(shè)此時(shí)最低點(diǎn)的速度為v2′，答案D9.如圖13所示，光滑桿AB長(zhǎng)為L(zhǎng)，B端固定一根勁度系數(shù)為k、原長(zhǎng)為l0的輕彈簧，質(zhì)量為m的小球套在光滑桿上并與彈簧的上端連接.OO′為過B點(diǎn)的豎直軸，桿與水平面間的夾角始終為θ.圖13(1)桿保持靜止?fàn)顟B(tài)，讓小球從彈簧的原長(zhǎng)位置靜止釋放，求小球釋放瞬間的加速度大小a及小球速度最大時(shí)彈簧的壓縮量Δl1；

(2)當(dāng)球隨桿一起繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)量為Δl2，求勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；解析設(shè)彈簧伸長(zhǎng)Δl2時(shí)，球受到桿的支持力為FN，水平方向上有FNsinθ＋kΔl2cosθ＝mω2(l0＋Δl2)cosθ豎直方向上有FNcosθ－kΔl2sinθ－mg＝0

解析當(dāng)桿繞OO′軸以角速度ω0勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)小球距離B點(diǎn)L0，小球在最高點(diǎn)A離開桿瞬間的動(dòng)能根據(jù)動(dòng)能定理有W－mg(L－L0)sinθ＝EkA－Ek01.圓周運(yùn)動(dòng)主要分為水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(轉(zhuǎn)盤上的物體、汽車拐彎、火車拐彎、圓錐擺等)和豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(繩模型、汽車過拱形橋、水流星、內(nèi)軌道、輕桿模型、管道模型).知識(shí)小結(jié)2.找向心力的來源是解決圓周運(yùn)動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)，學(xué)會(huì)牛頓第二定律在曲線運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用.3.注意有些題目中有“恰能”、“剛好”、“正好”、“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，明顯表明題述的過程存在著臨界點(diǎn).10.(多選)如圖14所示，小球沿水平面以初速度v0通過O點(diǎn)進(jìn)入半徑為R的豎直半圓弧軌道，不計(jì)一切阻力，則(

)考題四拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)的綜合圖14

解析不計(jì)一切阻力，小球機(jī)械能守恒，隨著高度增加，Ek減少，故做變速圓周運(yùn)動(dòng)A錯(cuò)誤；在最高點(diǎn)P需要向心力，故受力不平衡，B錯(cuò)誤.恰好通過P點(diǎn)，則有答案CD11.如圖15所示，半徑可變的四分之一光滑圓弧軌道置于豎直平面內(nèi)，輕道的末端B處切線水平，現(xiàn)將一小物體從軌道頂端A處由靜止釋放，若保持圓心的位置不變，改變圓弧軌道的半徑(不超過圓心離地的高度).半徑越大，小物體(

)圖15A.落地時(shí)的速度越大B.平拋的水平位置越大C.到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)加速度越大D.落地時(shí)的速度與豎直方向的夾角越大答案

D12.如圖16所示，參加某電視臺(tái)娛樂節(jié)目的選手從較高的平臺(tái)以v0＝8m/s的速度從A點(diǎn)水平躍出后，沿B點(diǎn)切線方向進(jìn)入光滑圓弧軌道，沿軌道滑到C點(diǎn)后離開軌道.已知A、B之間的豎直高度H＝1.8m，圓弧軌道半徑R＝10m，選手質(zhì)量m＝50kg，不計(jì)空氣阻力，g＝10m/s2，求：圖16(1)選手從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間及到達(dá)B點(diǎn)的速度；在豎直方向vy＝gt＝6m/s答案0.6s

10m/s，與水平方向的夾角為37°(2)選手到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力.FNC＝1200N由牛頓第三定律得，選手對(duì)軌道的壓力FNC′＝FNC＝1200N，方向豎直向下答案1200N，方向豎直向下曲線運(yùn)動(dòng)的綜合題往往涉及圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)等多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，常結(jié)合功能關(guān)系進(jìn)行求解，解答時(shí)可從以下兩點(diǎn)進(jìn)行突破：1.分析臨界點(diǎn)對(duì)于物體在臨界點(diǎn)相關(guān)的多個(gè)物理量，需要區(qū)分哪些物理量能夠突變，哪些物理量不能突變，而不能突變的物理量(一般指線速度)往往是解決問題的突破口.方法小結(jié)2.分析每個(gè)運(yùn)動(dòng)過程的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)對(duì)于物體參與的多個(gè)運(yùn)動(dòng)過程，要仔細(xì)分析每個(gè)運(yùn)動(dòng)過程做何種運(yùn)動(dòng)：(1)若為圓周運(yùn)動(dòng)，應(yīng)明確是水平面的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，還是豎直平面的變速圓周運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能是否守恒.(2)若為拋體運(yùn)動(dòng)，應(yīng)明確是平拋運(yùn)動(dòng)，還是類平拋運(yùn)動(dòng)，垂直于初速度方向的力是由哪個(gè)力、哪個(gè)力的分力或哪幾個(gè)力提供的.1.(多選)關(guān)于物體的運(yùn)動(dòng)，以下說法正確的是(

)A.物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度不變B.物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度不變C.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度一定改變D.物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度一定變化專題綜合練12345678910解析

物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體只受到重力的作用，加速度為重力加速度，所以加速度是不變的，所以A正確；物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，要受到向心加速度的作用，向心加速度的大小不變，但是向心加速度的方向是在不斷的變化的，所以加速度要變化，所以B錯(cuò)誤；12345678910物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度不一定改變，比如平拋運(yùn)動(dòng)的加速度就為重力加速度，是不變的，所以C錯(cuò)誤；物體既然做曲線運(yùn)動(dòng)，速度的方向一定在變化，所以速度一定變化，所以D正確.答案AD123456789102.如圖17所示，河水流動(dòng)的速度為v且處處相同，河寬為a.在船下水點(diǎn)A的下游距離為b處是瀑布.為了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去)(

)圖1712345678910123456789101234567891012345678910

123456789103.(多選)如圖18所示，水平光滑長(zhǎng)桿上套有一個(gè)質(zhì)量為mA的小物塊A，細(xì)線跨過O點(diǎn)的輕小光滑定滑輪一端連接A，另一端懸掛質(zhì)量為mB的小物塊B，C為O點(diǎn)正下方桿上一點(diǎn)，定滑輪到桿的距離OC＝h.開始時(shí)A位于P點(diǎn)，PO與水平方向的夾角為30°.現(xiàn)將A、B同時(shí)由靜止釋放，則下列分析正確的是(

)12345678910圖1812345678910A.物塊B從釋放到最低點(diǎn)的過程中，物塊A的動(dòng)能不斷增大B.物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)的過程中，物塊B的機(jī)械能先增大后減小12345678910解析物塊B從釋放到最低點(diǎn)過程中，由機(jī)械能守恒可知，物塊B的機(jī)械能不斷減小，則物塊A的動(dòng)能不斷增大，故A正確；物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B動(dòng)能先增大后減小，而其機(jī)械能不斷減小，故B錯(cuò)誤；12345678910

12345678910答案AD4.如圖19所示，從傾角為θ的足夠長(zhǎng)的斜面頂端P以速度v0拋出一個(gè)小球，落在斜面上某處Q點(diǎn)，小球落在斜面上的速度與斜面的夾角為α，若把初速度變?yōu)?v0，小球仍落在斜面上，則以下說法正確的是(

)圖1912345678910A.夾角α將變大B.夾角α與初速度大小無關(guān)C.小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不變D.PQ間距是原來間距的3倍

12345678910答案B123456789105.如圖20所示，水平地面附近，小球B以初速度v斜向上瞄準(zhǔn)另一小球A射出，恰巧在B球射出的同時(shí)，A球由靜止開始下落，不計(jì)空氣阻力.則兩球在空中運(yùn)動(dòng)的過程中(

)圖2012345678910A.A做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，B做變加速曲線運(yùn)動(dòng)B.相同時(shí)間內(nèi)B的速度變化一定比A的速度變化大C.兩球的動(dòng)能都隨離地豎直高度均勻變化D.A、B兩球一定會(huì)相碰12345678910解析

A球做的是自由落體運(yùn)動(dòng)，是勻變速直線運(yùn)動(dòng)，B球做的是斜拋運(yùn)動(dòng)，是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤.根據(jù)公式Δv＝aΔt，由于A和B的加速度都是重力加速度，所以相同時(shí)間內(nèi)A的速度變化等于B的速度變化，故B錯(cuò)誤.12345678910根據(jù)動(dòng)能定理得：WG＝ΔEk，重力做功隨離地豎直高度均勻變化，所以A、B兩球的動(dòng)能都隨離地豎直高度均勻變化，故C正確.A球做的是自由落體運(yùn)動(dòng)，B球做的是斜拋運(yùn)動(dòng)，在水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向勻減速運(yùn)動(dòng)，由于不清楚具體的距離關(guān)系，所以A、B兩球可能在空中不相碰，故D錯(cuò)誤.答案C123456789106.(多選)如圖21所示，一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的小物塊從高h(yuǎn)＝0.05m的坡面頂端由靜止釋放，滑到水平臺(tái)上，滑行一段距離后，從邊緣O點(diǎn)水平飛出，擊中平臺(tái)右下側(cè)擋板上的P點(diǎn).現(xiàn)以O(shè)為原點(diǎn)在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標(biāo)系，擋板的形狀滿足方程y＝x2－6(單位：m)，不計(jì)一切摩擦和空氣阻力，g＝10m/s2，則下列說法正確的是(

)12345678910圖2112345678910A.小物塊從水平臺(tái)上O點(diǎn)飛出的速度大小為1m/sB.小物塊從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間為1sC.小物塊剛到P點(diǎn)時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值等于5D.小物塊剛到P點(diǎn)時(shí)速度的大小為10m/s12345678910

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12345678910答案AB7.如圖22所示，一根質(zhì)量不計(jì)的輕桿繞水平固定轉(zhuǎn)軸O順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端固定有一個(gè)質(zhì)量為m的小球，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖中位置時(shí)，輕桿對(duì)小球作用力的方向可能(

)圖2212345678910A.沿F1的方向

B.沿F2的方向C.沿F3的方向

D.沿F4的方向解析

因小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故小球所受的合力方向指向圓心，小球受豎直向下的重力作用，故輕桿對(duì)小球作用力的方向與重力的合力方向指向圓心，故桿對(duì)小球作用力的方向可能在F3的方向，故選C.答案C123456789108.(多選)如圖23所示，粗糙水平圓盤上，質(zhì)量相等的A、B兩物塊疊放在一起，隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則下列說法正確的是(

)圖2312345678910A.B的向心力是A的向心力的2倍B.盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍C.A、B都有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì)D.若B先滑動(dòng)，則B與A間的動(dòng)摩擦因數(shù)μA小于盤與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μB解析因?yàn)锳、B兩物體的角速度大小相等，根據(jù)Fn＝mrω2，因?yàn)閮晌飰K的角速度大小相等，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑相等，質(zhì)量相等，則向心力相等，故A錯(cuò)誤；對(duì)A、B整體分析，F(xiàn)fB＝2mrω2，對(duì)A分析，有：FfA＝mrω2，知盤對(duì)B的摩擦力是B對(duì)A的摩擦力的2倍，故B正確；A所受的靜摩擦力方向指向圓心，可知A有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì)，B受到盤的靜摩擦力方向指向圓心，有沿半徑向外滑動(dòng)的趨勢(shì)，故C正確；12345678910答案BC123456789109.如圖24所示，水平的粗糙軌道與豎直的光滑圓形軌道相連，圓形軌道間不相互重疊，即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)沿水平軌道運(yùn)動(dòng).圓形軌道半徑R＝0.2m，右側(cè)水平軌道BC長(zhǎng)為L(zhǎng)＝4m，C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝，C、D兩點(diǎn)的豎直高度h＝1m，水平距離s＝2m，小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g＝10m/s2.小球從圓形軌道最低點(diǎn)B以某一水平向右的初速度出發(fā)，進(jìn)入圓形軌道.試求：12345678910圖2412345678910(1)若小球通過圓形軌道最高點(diǎn)A時(shí)給軌道的壓力大小恰為小球的重力大小，求小球在B點(diǎn)的初速度多大？12345678910解析小球在最高點(diǎn)A處，根據(jù)牛頓第三定律可知軌道對(duì)小球的壓力F