2017_2018学年高中物理重难点强化练（一）平抛运动和圆周运动粤教版.docx

重难点强化练（一） 平抛运动和圆周运动1.距地面高5 m的水平直轨道上A、B两点相距2 m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图1。小车始终以4 m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地。不计空气阻力，取重力加速度的大小 g10 m/s2。可求得h等于()图1A1.25 mB2.25 mC3.75 m D4.75 m解析：选A根据两球同时落地可得 ，代入数据得h1.25 m，选项A正确。2.如图2，一个匀速转动的圆盘上有a、b、c三点，已知ocoa，则下面说法中错误的是()图2Aa、b、c三点的角速度相同Ba、b两点线速度相同Cc点的线速度大小是a点线速度大小的一半Da、b、c三点的运动周期相同解析：选Ba、b、c三点共轴转动，角速度相等，故A正确；a、b两点的线速度大小相等，方向不同，故B错误；a、c两点的角速度相等，根据vr知，c点的线速度是a点线速度大小的一半，故C正确；a、b、c三点角速度相等，周期相同，故D正确。3.如图3所示为足球球门，球门宽为L。一个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶入球门的左下方死角(图中P点)。球员顶球点的高度为h。足球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则()图3A足球位移的大小xB足球初速度的大小v0C足球末速度的大小vD足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan 解析：选B根据几何关系可知，足球做平抛运动的竖直高度为h，水平位移为x水平，则足球位移的大小为：x，选项A错误；由hgt2，x水平v0t，可得足球的初速度为v0，选项B正确；足球落到P点时竖直方向的速度满足vy22gh，可得足球末速度v，选项C错误；初速度方向与球门线夹角的正切值为tan ，选项D错误。4. (多选)如图4所示，两物块A、B套在水平粗糙的CD杆上，并用不可伸长的轻绳连接，整个装置能绕过CD中点的轴OO1转动。已知两物块的质量相等，杆CD对物块A、B的最大静摩擦力大小相等，开始时绳子处于自然长度(绳子恰好伸直但无弹力)，物块B到OO1轴的距离为物块A到OO1轴距离的两倍。现让该装置从静止开始转动，使转速逐渐增大，在从绳子处于自然长度到两物块A、B即将滑动的过程中，下列说法正确的是()图4A物块A受到的静摩擦力一直增大B物块B受到的静摩擦力先增大，后保持不变C物块A受到的静摩擦力先增大后减小D物块A受到的合外力一直增大解析：选BD物块A所受的合外力提供它做圆周运动的向心力，所以随着转动速度的增大，物块A所受的合外力一直增大，选项D正确。由题意可知，A、B两物块转动的角速度相同，则两物块的向心力之比为12，在轻绳张紧前，两物块做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，由fAm2rA和fBm2rB可知，两物块所受的静摩擦力在轻绳张紧前随转速的增大而增大，当物块B所受的静摩擦力达到最大值后，向心力由摩擦力与绳子拉力的合力提供，故物块B所受的静摩擦力先增大后保持不变，选项B正确，A、C错误。5.如图5所示，将质量为m的小球从倾角为的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出(v0CD)，小球运动到B点，已知A点的高度为h。求：(1)小球到达B点时的速度大小。(2)小球到达B点的时间。图5解析：小球从A点抛出后在斜面上做类平抛运动。由牛顿第二定律得mgsin ma小球沿水平方向做匀速直线运动，有vxv0小球在沿斜面向下的方向做初速度为零的匀加速直线运动，有vyat，at2小球到达B点时的速度大小vB ，联立以上各式得t ，vB 。答案：(1) (2) 6.滑板运动员在U形槽中的运动可以简化为运动员在半径为R的半圆弧槽中的运动，若滑板运动员以一定的水平初速度从A点跳入槽内，下落h高度落在最低点B左边的槽壁上，之后滑到槽最低点B的速度为v，人和滑板的质量为m，滑板与圆弧槽的动摩擦因数为，求：图6(1)人从A点跳入槽内时的初速度大小。(2)人在圆弧槽最低点的加速度大小。解析：(1)人下落h高度，用的时间t水平位移xR因此初速度v0。(2)人和滑板在半圆弧槽底部时受到重力、槽底对滑板向上的支持力F和向左的滑动摩擦力，由牛顿第二定律得Fmgm则Fmgm人在圆弧槽最低点时的向心加速度大小为：a1切向加速度大小为a2因此人在圆弧槽最低点的加速度为a。答案：(1)(2) 7.如图7所示，细绳一端系着质量M0.6 kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m0.3 kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2 m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2 N。现使此平面绕中心轴线方向转动，角速度在什么范围内，m会处于静止状态？(取g10 m/s2)图7解析：设物体M和水平面保持相对静止，当具有最小值时，M有向着圆心O运动的趋势。所以M受到的静摩擦力方向沿半径向外。当静摩擦力等于最大静摩擦力时，对M受力分析有FfM12r，又Fmg，由可得1 ，代入数据得12.9 rad/s。当具有最大值时，M有离开圆心O运动的趋势。M受的最大静摩擦力指向圆心，对M受力分析有FfM22r，又Fmg，由得2 ，26.5 rad/s，所以的范围是2.9 rad/s6.5 rad/s。答案：2.9 rad/s6.5 rad/s8.如图8所示，一个小球质量为m，从半径为R的光滑圆形管内的顶部A点水平飞出，恰好又从管口B点射入管内，已知O为圆心，且OB水平，OA竖直，则：图8(1)小球在A点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用？作用力多大？(重力加速度为g)(2)若要使小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则小球在A点的速度应为多少？解析：(1)从A运动到B，小球做平抛运动，则有RvAt，Rgt2，得vA。若小球对上、下管壁均无