曲線運(yùn)動(dòng)-經(jīng)典題

1、第四章曲線運(yùn)動(dòng)（小知識(shí)點(diǎn)分類）1運(yùn)動(dòng)的合成與分解 2拋體運(yùn)動(dòng)3. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)VISIBLE PROGRESS SYSTEM進(jìn)步可視教學(xué)體系第一部分經(jīng)典試題【第一關(guān)】運(yùn)動(dòng)的合成與分解A組：練習(xí)1北京時(shí)間2008年8月24日北京奧運(yùn)會(huì)正式落下帷幕，中國代表團(tuán)以51枚金牌21枚銀牌和28枚銅牌的驕人戰(zhàn)績(jī)位列獎(jiǎng)牌榜第一位，創(chuàng)造了中國代表團(tuán)歷次參加奧運(yùn)會(huì)的最好成績(jī)，下列幾種奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中的研究對(duì)象可視為質(zhì)點(diǎn)的是（）A在撐桿跳高比賽中研究運(yùn)動(dòng)員手中的桿在撐地過程中的轉(zhuǎn)動(dòng)情況時(shí)B帆船比賽中確定帆船在大海中的位置時(shí)C跆拳道比賽中研究運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作時(shí)D鉛球比賽中研究鉛球被擲出后在空中飛行時(shí)間練習(xí)2如圖，在：半徑為

2、2.5m的光滑圓環(huán)上切下一小段圓弧，放置于豎直平面內(nèi)，兩端點(diǎn)距最低點(diǎn)高度差H為1cm。將小環(huán)置于圓弧端點(diǎn)并從靜止釋放，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為s，在最低點(diǎn)處的加速度為m/s2。(取g10m/s2)【答案】0.785 0.08【解析】小環(huán)運(yùn)動(dòng)沿圓弧的運(yùn)動(dòng)可類比于單擺的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，小環(huán)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)所需的最短時(shí)間為t=T/4=0.785s。由機(jī)械能守恒定律，在最低點(diǎn)處的速度為。在最低點(diǎn)處的加速度為。練習(xí)3如圖，在豎直平面內(nèi)，滑到ABC關(guān)于B點(diǎn)對(duì)稱，且A、B、C三點(diǎn)在同一水平線上。若小滑塊第一次由A滑到C，所用的時(shí)間為t1，第二次由C滑到A，所用時(shí)間為t2，小滑塊兩次的初速度大小相同且運(yùn)動(dòng)過程始

3、終沿著滑道滑行，小滑塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，則( )ABCD無法比較的大小【答案】A【解析】在AB段，根據(jù)牛頓第二定律，速度越大，滑塊受支持力越小，摩擦力就越小，在BC段，根據(jù)牛頓第二定律，速度越大，滑塊受支持力越大，摩擦力就越，由題意知從A運(yùn)動(dòng)到C相比從C運(yùn)動(dòng)到A，在AB段速度較大，在BC段速度小，所以從從A運(yùn)動(dòng)到C的過程中受摩擦力較小，用時(shí)短，所以A正確。練習(xí)4如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，MN是通過橢圓中心O點(diǎn)的水平線。已知一小球從M點(diǎn)出發(fā)，初速率為v0，沿管道MPN運(yùn)動(dòng)，到N點(diǎn)的速率為v1，所需時(shí)間為t1；若該小球仍由M點(diǎn)以初速率v0出發(fā)，而沿管道MQN運(yùn)動(dòng)

4、，到N點(diǎn)的速率為v2，所需時(shí)間為t2.則（ ）A.v1=v2 ，t1t2 B. v1v2，t1t2 C. v1=v2，t1t2 D. v1v2，t1t2【答案】A【解析】本題考查機(jī)械能守恒定律、類比法與v­t圖像方法解題，考查“化曲為直”的思維能力首先根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到v1v2v0，小球沿著MPN軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，先減速后加速，小球沿著MQN軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，先加速后減速，總路程相等，將小球的曲線運(yùn)動(dòng)類比為直線運(yùn)動(dòng)，畫出v­t圖像如圖，可得t1 >t2.選項(xiàng)A正確【第二關(guān)】拋體運(yùn)動(dòng)A組：練習(xí)1【安徽】18.由消防水龍帶的噴嘴噴出水的流量是，水離開噴口時(shí)的速度大小為m/s，方向

5、與水平面夾角為60°，在最高處正好到達(dá)著火位置，忽略空氣阻力，則空中水柱的高度和水量分別是(重力加速度g取10m/s2)A B. C D 【答案】A 【解析】將初速度在豎直方向的分量為，則空中水柱的高度為，水到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間為：，空中水量等于2.4s內(nèi)從噴嘴噴出的水量，即。選項(xiàng)A正確。練習(xí)2如圖，轟炸機(jī)沿水平方向勻速飛行，到達(dá)山坡底端正上方時(shí)釋放一顆炸彈，并垂直擊中山坡上的目標(biāo)A。已知A點(diǎn)高度為h，山坡傾角為，由此可算出(A)轟炸機(jī)的飛行高度(B)轟炸機(jī)的飛行速度(C)炸彈的飛行時(shí)間(D)炸彈投出時(shí)的動(dòng)能【答案】ABC【解析】根據(jù)題述，tan=v/gt，x=vt，tan=h/x，H=

6、v+y，y=，由此可算出轟炸機(jī)的飛行高度y；轟炸機(jī)的飛行速度v，炸彈的飛行時(shí)間t，選項(xiàng)ABC正確。由于題述沒有給出炸彈質(zhì)量，不能得出炸彈投出時(shí)的動(dòng)能，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。練習(xí)3一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示。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（ ）A、 B、C、 D、【答案】D【解析】乒乓球過網(wǎng)條件 2h=gt2/2；vt=L1/2 不出界條件

7、 3h= gt2/2； （vt）2=（L2/2）2+L12 解得 【第三關(guān)】勻速圓周運(yùn)動(dòng)A組：練習(xí)1如圖所示,“旋轉(zhuǎn)秋千”中的兩個(gè)座椅A、B 質(zhì)量相等,通過相同長(zhǎng)度的纜繩懸掛在旋轉(zhuǎn)圓盤上. 不考慮空氣阻力的影響,當(dāng)旋轉(zhuǎn)圓盤繞豎直的中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),下列說法正確的是(A)A 的速度比B 的大(B)A 與B 的向心加速度大小相等(C)懸掛A、B 的纜繩與豎直方向的夾角相等(D)懸掛A 的纜繩所受的拉力比懸掛B 的小【答案】D【考點(diǎn)】該題中，AB的角速度相等而半徑不相等是解題的關(guān)鍵屬于簡(jiǎn)單題【解析】AB兩個(gè)座椅具有相同的角速度A：根據(jù)公式：v=r，A的運(yùn)動(dòng)半徑小，A的速度就小故A錯(cuò)誤；B：根據(jù)公式：

8、a=2r，A的運(yùn)動(dòng)半徑小，A的向心加速度就小，故B錯(cuò)誤；C：A的向心加速度就小，A的向心力就小，A對(duì)纜繩的拉力就小，故C錯(cuò)誤；D正確練習(xí)2圖為某游樂場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段對(duì)到與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切。點(diǎn)A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客（視為質(zhì)點(diǎn)）可從軌道AB的任意位置滑下，不計(jì)空氣阻力。（1）若游客從A點(diǎn)由靜止開始滑下，到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面D點(diǎn)，OD=2R，求游客滑到的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過程軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf；（2）若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點(diǎn)，有因?yàn)槭艿轿⑿_

9、動(dòng)，繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道，求P點(diǎn)離水面的高度h。（提示：在圓周運(yùn)動(dòng)過程中任一點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)所受的向心力與其速率的關(guān)系為F向=mv2R）【答案】（1） （2）【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、功率【解析】（1）游客從B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，有聯(lián)立解得從到B，根據(jù)動(dòng)能定理，有可得（）設(shè)OP與OB間夾角為，游客在P點(diǎn)時(shí)的速度為，受到的支持力為N，從B到P由機(jī)械能守恒定律，有過P點(diǎn)根據(jù)向心力公式，有N =0解得練習(xí)3如圖，寬為L(zhǎng)的豎直障礙物上開有間距d=0.6m的矩形孔，其下沿離地高h(yuǎn)=1.2m，離地高H=2m的質(zhì)點(diǎn)與障礙物相距x。在障礙物以vo=4m/s勻速向左運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，質(zhì)點(diǎn)自由下落.

10、為使質(zhì)點(diǎn)能穿過該孔，L的最大值為_m;若L =0.6m, x的取值范圍是_m。(取g=10m/s2)【答案】0.8；0.8mx1m【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 運(yùn)動(dòng)的合成和分解【解析】以障礙物為參考系，相當(dāng)于質(zhì)點(diǎn)以vo的初速度，向右平拋，當(dāng)L最大時(shí)從拋出點(diǎn)經(jīng)過孔的左上邊界飛到孔的右下邊界時(shí),L最大，;從孔的左上邊界飛入臨界的x有最小值為0.8從孔的右下邊界飛出時(shí), x有最大值：練習(xí)4一轉(zhuǎn)動(dòng)裝置如圖所示，四根輕桿OA、OC、AB和CB與兩小球以及一小環(huán)通過鉸鏈連接，輕桿長(zhǎng)均為l，球和環(huán)的質(zhì)量均為m，O端固定在豎直的輕質(zhì)轉(zhuǎn)軸上，套在轉(zhuǎn)軸上的輕質(zhì)彈簧連接在O與小環(huán)之間，原長(zhǎng)為L(zhǎng)，裝置靜止時(shí)，彈簧長(zhǎng)為，轉(zhuǎn)動(dòng)該裝置并緩慢增大轉(zhuǎn)速，小環(huán)緩慢上升。彈簧始終在彈性限度內(nèi)，忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g，求：（1）彈簧的勁度系數(shù)k；（2）AB桿中彈力為零時(shí)，裝置轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度；（3）彈簧長(zhǎng)度從緩慢縮短為的過程中，外界對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)裝置所做的功W。【答案】（1）裝置靜止時(shí)，設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為、，OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為.小環(huán)受到彈簧的彈力F彈1小環(huán)受力平衡F彈1小球受力平衡；解得(2) 設(shè)OA、