物理平抛运动难题系统归纳.docx

1、物理平抛运动难题系统归纳1如图甲所示，水平传送带的长度 L=5m，皮带轮的半径 R=0.1m，皮带轮以角速度 顺时针匀速转动。现有一小物体(视为质点)以水平速度 vo从A点滑上传送带，越过 B点后做平抛运动，其水平位移为 s。保持物体的初速度 vo不变，多次改变皮带轮的角速度 ，依次 测量水平位移s,得到如图乙所示的 s 图像。回答下列问题：(1 )当0 10rad/s时，物体在 A、B之间做什么运动?(2)B端距地面的高度h为多大? (3)物块的初速度vo多大?2.一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动， 在圆盘上沿半径开有一条宽度为 2mm的均匀狭缝将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平

2、行，分别置于圆盘的上下两 侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束在圆盘转动 过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间时，传感器接收到一个激光信号，并将其输入 计算机，经处理后画出相应图线图 (a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中 Ati=1 . 0X 10-3s, At0.8 10-3s.(1)禾忧图(b)中的数据求is时圆盘转动的角速度;(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度 A3.0.2 LO L8图（扪3随着经济的持续发展，人民生活水平的不断提高，

3、近年来我国私家车数量快速增长，高 级和一级公路的建设也正加速进行为了防止在公路弯道部分由于行车速度过大而发生侧 滑，常将弯道部分设计成外高内低的斜面. 如果某品牌汽车的质量为 m,汽车行驶时弯道部分的半径为r，汽车轮胎与路面的动摩擦因数为 卩，路面设计的倾角为 0,如图10所示.(重力加速度g取10 m/s2)（1 ）为使汽车转弯时不打滑，汽车行驶的最大速度是多少？1（2）若取sin归20，r = 60 m，汽车轮胎与雨雪路面的动摩擦因数为 尸0.3,则弯道部分汽车行驶的最大速度是多少？4图1是利用激光测转的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段 涂有很薄的反光材料。当盘转到

4、某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束， 并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图 2所示）。（1）若图2中示波器显示屏横向的每大格（的转速为 转/s。（保留3位有效数字）（2）若测得圆盘直径为 10.20 cm,则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为 cm。（保留3位有效数字）5如图所示,M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒半径为R,内筒半径比R小很 多,可以忽略不计，筒的两端是封闭的，两筒之间抽成真空两筒以相同的角速度 绕其中心轴线（图中垂直于纸面）做匀速转动设从M筒内部可以通过窄缝 S（与M 筒的轴线平行）不断地向外射出两种不同速率 v1和v2的微粒，从 S处射

5、出时的初速度的方向都是沿筒的半径方向 ，微粒到达N筒后就附着在N筒上如果R、v1A.有可能使微粒落在 N筒上的位置都在a处一条与S缝平行的窄条上B.有可能使微粒落在 N筒上的位置都在某一处如 b处一条与S缝平行的窄条上 C有可能使微粒落在 N筒上的位置分别在某两处如 b处和c处与S缝平行的窄 条上D.只要时间足够长,N筒上将到处都落有微粒6如图所示，竖直圆筒内壁光滑，半径为 R,顶部有入口 A,在A的正下方h处有出口 B，一质量为 m的小球从人口 A沿圆筒壁切线方向水平射人圆筒 内，要使球从B处飞出，小球进入入口 A处的速度V。应满足什么条件？在运动 过程中，球对筒的压力多大 ？7.两质点在空

6、间同一点处，同时水平抛出，速度分别是 V1 30米/秒向左和V2 4.0米/秒向右。则两个质点速度相互垂直时，它们之间的距离为 ;当两质点位移相互垂直时，它们之间的距离为 。（g取10米/秒2）&沿水平方向向一堵竖直光滑的墙壁抛出一个弹性小球 A，抛出点离水平地面的高度为 h，距离墙壁的水平距离为 S,小球与墙壁发生弹性碰撞后，落在水平地面上，落地点距墙壁 的水平距离为2s,如图7 1所示。求小球抛出时的初速度。9如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 M，长杆的一端放在地上通过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方 0点处，在杆的中点C处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物

7、 M.C点与0点距离为I现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动， 由竖直位置以角速度3缓缓转至水平位置(转过了 90。角)，此过程中下述说法中正确的是( )A .重物M做匀速直线运动 B .重物M做匀变速直线运动C.重物M的最大速度是 3 1 D .重物M的速度先减小后增大10.如图所示，光滑均匀细棒 CD可以绕光滑的水平轴 D在竖直平面内转动， 细杆AB也可 以绕光滑的水平轴 B在竖直平面内转动，细棒搁在 A点上并与细杆在同一竖直平面内， B、heDBD点沿逆时针方向缓慢转动，从图示D在同一水平面上，且 BD=AB。现推动细杆使细棒绕 实线位置转到虚线位置的过程中，细杆对细棒的作用力(A)减小

8、(B)不变(C)先增大后减小(D)先减小后增大1.解：(1)物体的水平位移相同，说明物体离开 B点的速度相同，物体的速度大于皮带的速度，一直做匀减速运动。(2)当3=10rad/s时，物体经过B点的速度为vB R 1 m/s 平抛运动：h爲22s vBt 解得：t=1s, h=5m (3)当330rad/s时，水平位移不变，说明物体在 AB之间一直加速，其末速度svB T3m/s2根据Vt2 小v0 2as当 0WoW 10rad/s寸，2gL vo vB2 2 2 2当 30rad/s时，2 gL vB v0 2 gL vB v0解得：v0 ,5m/s 2.由图线读得，转盘的转动周期 T =

9、 0.8s 2 6.28角速度 rad / s 7.85rad / s T 0.8激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动 （理由为：由于脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少， 即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加， 因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动 ）.设狭缝宽度为d,探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为 ri，第i个脉冲的宽度ti，激光器和探测器沿半径的运动速度为 v.ti3 r 2=2 ri = vTdT 1tir2 ri= ( 2 t2dT / 1r3 r2= (2 t3可得v=点 COs )grV cos sin5.ABC6析：小球在竖直方向做自由落体运

10、动，所以小球在桶内的运动时间为在水平方向，以圆周运动的规律来研究，得+ 2 Rt n （n=1、2、3）Vo1乳由于在同一禺度平抛.衽相等时ISJ内下落禺度相等，因此两质点在相等时1可内位苴在同一水平面上。两质点速度相垂直时如图 14所示。设竖直下落速度为 Vy，由题意可 知即卩;二旳匕匕二乳色二（叫+耳归解之得 =纽1 = = 2 4米.g 5两质点位移相垂亶时如圏15所示，设此时下落高度为耳由题意可知h沪二 Ffpfj 舟二丄 gF）2烷=何+卩！解之得上二琴秒，= 4.B米.答案；占4米、4.E米b8 因小球与墙壁发生弹性碰撞， 故与墙壁碰撞前后入射速度与反射速度具有对称性， 碰撞后小球

11、的运动轨迹与无墙壁阻挡时小球继续前进的轨迹相对称，如图 7 1 甲所示，所以小球的运动可以转换为平抛运动处理， 效果上相当于小球从 A点水平抛出所做 的运动代入后可解得：V。 x,2y 3s. 2h9. C1.有一条两岸平直，河水均匀流动、流速恒为 v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直。去程与回程所用时间的比值为 k,船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小（ ）2.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于 O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右以速度 V匀速移动,运动中始终保持悬线竖直，则下列说法中正确的是（ ）1 OIII占 IA.橡皮做匀速直线运动

12、B. 橡皮运动的速度大小为 2vC.橡皮运动的速度大小为D. 橡皮的位移与水平成 45。，向右上3.如图所示，洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中错误的是A.脱水过程中，衣物是紧贴桶壁的B.水会从桶中甩出是因为水滴受到向心力很大的缘故C.加快脱水桶转动角速度，脱水效果会更好D.靠近中心的衣物脱水效果不如四周的衣物脱水效果好4 .如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度 3转动，盘面上离转轴距离2.5m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。物体与盘面间的动摩擦因数为V3230, g取 10m/s。则 3的（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），盘面与水平面的夹角为

13、5.如图所示，轻杆长为3L,在杆的A. B两端分别固定质量均为 m的球A和球B,杆上距球A为L 处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动.在 转动的过程中，忽略空气的阻力.若球 B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说 法正确的是（ ）A.球B在最高点时速度为零B.此时球A的速度也为零C. 球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为 1.5mgD. 球B转到最高点时，杆对水平轴的作用力为 3mg6.如图所示，质量不计的轻质弹性杆 P插入桌面上的小孔中，杆的另一端套有一质量为 m的 小球，今使小球在水平面内做半径为 R的匀速圆周运动，角速度为3则下列说法正

14、确的是（重 力加速度为g）（ ）A.球所受的合外力大小为 2aiXoB.球所受的合外力大小为 3D.球对杆作用力的大小为2vo 2a2x27.近年来我国高速铁路发展迅速， 现已知某新型国产机车总质量为 m如图已知两轨间宽度 为L,内外轨高度差为h，重力加速度为g,如果机车要进入半径为 R的弯道，请问，该弯道处 的设计速度最为适宜的是（ ）&如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动，接触 处无相对滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为 r甲：r乙=3 : 1，两圆盘和小物体 m2之间的动摩擦因数相同， mi距o点为2r, m2距0点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增C.随

15、转速慢慢增加， mi先开始滑动D .随转速慢慢增加， m2先开始滑动dk，故根据回程的特点可知，时间为 ;因为去程与回程所用时间的比值为=k，整理得vi= -;故8正确。考点：速度的合成。2.【答案】ACD【解析】试题分析：橡皮参与了水平向右和竖直向上的分运动，如图所示，两个方向的分运动都是匀速直线运动， 匚和5恒定，则卜件恒定，则橡皮运动的速度大小和方向都不变，做匀速直线运动，竖直方向上也做匀速直线运动，两个方向的速度大小相同， 为v.两个匀速直线运动的合运动还是匀速直线运动， 合速度二时广+ I =岳,B错误，V .tan = 1C正确；橡皮的位移与水平方向的夹角为 0,贝U 1， ，故&

16、二斗5，所以D正确。考点：考查了运动的合成与分解3. 试题分析：脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，故 A正确；水滴依附的附着力是一 定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉，故 B错；F = rna = iwrR）增大会使向心力F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去，故 C正确中心的衣服，R比较小，角速度一样，所以向心力小，脱水效果差，故 D正确。4.【答案】C【解析】试题分析：当物体转到圆盘的最低点， 所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时， 角速度最大，由牛顿第二定律得： “胡g吻尸-炖別加3（尸二n他牛 则10

17、x(4x#-l),C正确。I ? r J 畑&Is = 1 rad ! s考点：考查了匀速圆周运动，牛顿第二定律5.【答案】C【解析】试题分析：球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，2vmg m一2LV 2gL ,A错；A、B的角速度相等，由v= cor，得八T mg时，对杆无作用力，对 A求由牛顿第二定律有以本题选择Co考点：向心力牛顿第二定律6.【答案】ADm 2R，选项a正确，b错误；根据【解析】试题分析：由牛顿定律可知，球所受的合外力大小为选项D正确，C错误。考点：向心力；牛顿定律的应用。7.【答案】A【解析】试题分析：转弯中，当内外轨对车轮均没有侧向压力时，

18、火车的受力如图,/ngtaiizz = m ，又4 亢 EdQ L = v J解得：cS Vi h.故A正确.由牛顿第二定律得:考点：牛顿定律及向心力。&【答案】AD【解析】试题分析甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有： 31?3r= 32?r，则得3甲乙=1:3,所以物块相对盘开始滑动前， m与m2的角速度之比为1： 3故A正确；物块相对盘开始滑动前，根据a=32r得：m与m的向心加速度之比为 a 1: a2=312?2r: 322r=2 : 9,故B错误.根据pmg=mrw2知，临界角速度，可知甲乙的临界角速度之比为 1: ，甲乙线速度相等，甲乙的角速度之比为 3甲：3乙=1： 3，可知当转速增加时，乙先达到临界角速度，所以 乙先开始滑动.故D正确，C错误.故选：AD.考点：圆周运动；牛顿定律；向心加速度。