精做04平拋運動與圓周運動的綜合學易試題君之大題精做君高一物理人教版（必修2）

第5章曲線運動精做04平拋運動與圓周運動的綜合1．（2014·天津卷）半徑為R的水平圓盤繞過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，A為圓盤邊緣上一點，在O的正上方有一個可視為質(zhì)點的小球以初速度v水平拋出時，半徑OA方向恰好與v的方向相同，如圖所示，若小球與圓盤只碰一次，且落在A點，重力加速度為g，則小球拋出時距O的高度為h＝________，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度大小為________?！敬鸢浮?．（2015·重慶卷）同學們參照伽利略時期演示平拋運動的方法制作了如題8圖所示的實驗裝置。圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板。M板上部有一半徑為的圓弧形的粗糙軌道，P為最高點，Q為最低點，Q點處的切線水平，距底板高為的小球從P處靜止釋放，小球運動至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心，落到底板上距Q水平距離為處。不考慮空氣阻力，重力加速度為.求：（1）距Q水平距離為的圓環(huán)中心到底板的高度；（2）小球運動到Q點時速度的大小以及對軌道壓力的大小和方向；【答案】（1）到底版的高度（2）速度的大小為，壓力的大小，方向豎直向下（2）由平拋規(guī)律解得對拋出點分析，由牛頓第二定律：解得由牛頓第三定律知，方向豎直向下。3．（2013·福建卷）如圖所示，一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點，下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球?，F(xiàn)將小球拉到A點（保持繩繃直）由靜止釋放，當它經(jīng)過B點時繩恰好被拉斷，小球平拋后落在水平地面上的C點。地面上的D點與OB在同一豎直線上，已知繩長L=1.0m，B點離地高度H=1.0m，A、B兩點的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s2，不計空氣阻力影響，求：（1）地面上DC兩點間的距離s；（2）輕繩所受的最大拉力大小。【答案】m（2）20N（2）在小球剛到達B點繩斷瞬間前，受重力mg和繩的拉力T作用，根據(jù)牛頓第二定律有：T–mg=④顯然此時繩對小球的拉力最大，根據(jù)牛頓第三定律可知，繩所受小球的最大拉力為：T′=T⑤由①④⑤式聯(lián)立，并代入數(shù)據(jù)解得：T′=20N。4．（2012·福建卷）如圖，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動，當轉(zhuǎn)速達到某一數(shù)值時，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運動?，F(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R=0.5m，，物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：（1）物塊做平拋運動的初速度大小V0；（2）物塊與轉(zhuǎn)臺間的動摩擦因數(shù)。【答案】（1）1m/s（2）5．如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小球用細線拴住，線長l=0.5m，細線所受拉力達到N時就會被拉斷。當小球從圖示位置釋放后擺到懸點的正下方時，細線恰好被拉斷，且此時小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g＝10m/s2，求小球落地處到地面上P點的距離？（P點在懸點的正下方）【答案】2m【解析】當細線恰好被拉斷時有：F－mg=m，代入數(shù)據(jù)解得：v=2m/s斷后小球做平拋運動：h=gt①x=v0t②由①得：t==1s所以：x=2×1m=2m，即小球落地點到P點的距離為2m6．（2018·北京科技大學附屬中學高三上學期9月月考）暑假里，小明去游樂場游玩，坐了一次名叫“搖頭飛椅”的游藝機，如左圖所示，該游藝機頂上有一個半徑為4.5m的“傘蓋”，“傘蓋”在轉(zhuǎn)動過程中帶動下面的懸繩轉(zhuǎn)動，其示意圖如圖所示?！皳u頭飛椅”高O1O2=5.8m，繩長5m。小明挑選了一個懸掛在“傘蓋”邊緣的最外側(cè)的椅子坐下，他與座椅的總質(zhì)量為40kg。小明和椅子的轉(zhuǎn)動可簡化為如右圖所示的圓周運動。在某段時間內(nèi)，“傘蓋”保持在水平面內(nèi)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，繩與豎直方向夾角為37o。g取10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8，在此過程中，求：（1）座椅受到繩子的拉力大?。唬?）小明運動的線速度大?。唬?）小明隨身帶的玻璃球從座椅上不慎滑落，求落地點與游藝機轉(zhuǎn)軸（即圖中O1點）的距離（保留兩位有效數(shù)字）?！敬鸢浮浚?）500N（2）7.5m（3）8.9m（3）由幾何關(guān)系，座椅離地高度h=2m，由平拋運動規(guī)律，得：x=vth=解得：x=4.5m由勾股定理，得落地點與游藝機中心距離為：r=【點睛】飛椅做的是圓周運動，確定圓周運動所需要的向心力是解題的關(guān)鍵，向心力都是有物體受到的某一個力或幾個力的合力來提供，在對物體受力分析時一定不能分析出物體受向心力這么一個單獨的力。7．一根長60cm的細繩，最多能承受100N的拉力，用它吊起一質(zhì)量為4kg的物體，當物體擺動起來經(jīng)過最低點時，繩子恰好被拉斷。若繩斷處距離地面的高度為0.8m，求物體落地時的速度大小。（不計空氣阻力，g=10m/s2）【答案】5m/s【點睛】本題考查平拋運動和圓周運動的綜合，知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，以及向心力的來源是解決本題的關(guān)鍵。8．（2018·玉溪市江川一中高一下學期3月份月考）如圖所示，半徑為R的圓板勻速轉(zhuǎn)動，當半徑OB轉(zhuǎn)動到某一方向時，在圓板中心正上方高h處以平行OB方向水平拋出一小球，要使小球與圓板只碰撞一次，且落點為B，求：（1）小球的初速度的大??；（2）圓板轉(zhuǎn)動的角速度。【答案】（1）Rg2【解析】（1）小球平拋的水平位移：R=v0t小球平拋的豎直位移：h=12gt2得代入可得v（2）設(shè)在小球運動的時間內(nèi)圓板轉(zhuǎn)動了n圈，角速度為：ω=2nπt＝【點睛】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向和豎直方向上的運動規(guī)律，知道圓周運動的周期性。9．如下圖所示，一根長0.1m的細線，一端系著一個質(zhì)量為0.18kg的小球，拉住線的另一端，使球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，使小球的轉(zhuǎn)速很緩慢地增加，當小球的轉(zhuǎn)速增加到開始時轉(zhuǎn)速的3倍時，細線斷開，線斷開前的瞬間，線受到的拉力比開始時大40N，求：（g取10m/（1）求線斷開前的瞬間，線受到的拉力大小；（2）求線斷開的瞬間，小球運動的線速度；（3）如果小球離開桌面時，速度方向與桌邊線的夾角為60°，桌面高出地面0.8m，求小球飛出后的落地點距桌邊線的水平距離。【答案】（1）45N（2）5m/s（3）1.73m（2）設(shè)線斷開時速度為v，則FT代入數(shù)據(jù)得v=5m/s（3）設(shè)桌面高度為h，小球落地經(jīng)歷時間為t，落地點與飛出桌面點的水平距離為x。則h=1x＝vt＝