高一物理下册 第五单元曲线运动综合测试题 - 图文

南昌县凹凸个性教育教师内部资料

15\\（13分）解：（1）（共4分）设小球经过第一个圆轨道的最高点时的速度为v1根据动能定理

-?mgL1?2mgR1?1212mv1?mv0--- ① （ 2 分） 22 小球在最高点受到重力mg和轨道对它的作用力F，根据牛顿第二定律

2v1（1 分） 由①②得 F?10.0N ③-----（ 1 分） F?mg?m ②-----R12v2（2）（共5分）设小球在第二个圆轨道的最高点的速度为v2，由题意mg?m--- ④

R2（ 2 分）

??mg?L1?L??2mgR2?1122 ---⑤ mv2?mv022（ 2 分）

L?12.5m 由④⑤得

（ 1 分） （3）（ 只答“不能”无任何说明的不能得分）（共4分）.不能，设小球运动到D点时速

2

2 可得vD=10，在D点恰好度为vD根据动能定理可得：??mg?L1?L?S??1mvD2?1mv022v2mg?mD,则物体对水平面D点无压力N=0，由此物体只受重力作用，以VD水平速度平

R3抛. （ 4 分）

16．(10分) 【安溪一中、惠安一中、养正中学2012届期中联考】如图所示是放置在竖直平面内的游戏滑轨，有一质量m=2kg的小球穿在轨道上。滑轨由四部分粗细均匀的滑杆组

0

成：水平直轨道AB；倾斜直轨道CD，长L=6m，与水平面间的夹角θ=37；半径R1=1m的圆弧轨道APC；半径R2=3m的圆弧轨道BQED。直轨道与圆弧轨道相切，切点分别为A、B、D、C，E为最低点。倾斜直轨道CD与小球间的动摩擦因数为μ=5/32，其余部分均为光滑轨道，

南昌县凹凸个性教育教师内部资料

取g=10m/s ,sin37=0.6,cos37=0.8。现让小球从AB的正中央以初速度V0=10m/s开始向左运动，问：

（1）第一次经过E处时，轨道对小球的作用力为多大？ （2）小球第一次经过C点时的速度为多大？

（1）设球第一次过E点时，速度大小为vE，由机械能守恒定律，有：

200

1122mv0?mg2R2?mvE ??????○1 （2分） 22在E点，根据牛顿第二定律，有

2vE ?????○2 （2分） F?mg?mR2联立○1○2式，可解得：

2v0500轨道对小球的支持力为F?5mg?m?N （1分）

R23（2）从E到C的过程中，重力做功：

3 （1分） WG??mg(Lsin37??R2?R2cos37?) ?????○

从D到C的过程中，滑动摩擦力做功Wf???mgcos37??L ????○4（1分） 设第一次到达C点的速度大小为vC，小球从E到C的过程中，由动能定理，有 1122mvC?mvE?WG?Wf ??????○5（1分） 22由○1○3○4○5式，可解得 vC?11m/s （2分）

17. 【福州八县（市）一中2012届期中联考】（10分）如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从Ｏ点水平飞出，经过3.0ｓ落到斜坡上的Ａ点。已知Ｏ点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角?＝37°，运动员的质量m=50kg.不计空气阻力。（取sin37°

2

=0.60，cos37°=0.80；g取10m/s）求 （1） O、A两点间的距离大小；

（2） 运动员离开0点时的速度大小；

（3） 运动员离开0点后经多长时间离斜面最远？

南昌县凹凸个性教育教师内部资料

17、解：（1）设AO距离为L,竖直方向：Lsin37?=设运动员离开O点的速度为（2）解得 v0?12gt 2(2分） 得 L=75m(2分）

0v0,水平方向

Lcos37??vt(2分）

Lcos37??20mst0

当运动员的速度方向与斜面平行时，离斜

(2分）（3）

面最远，由tan37=

gt''

得t=0.15s vo(2分）

18. 【福州八县（市）一中2012届期中联考】（12分）如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，

左端固定在A点，自然状态时其右端位于B点。水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R=0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R。用质量m1=0.2kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰好停止在B点。用同种材料、质量为m2=0.1kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点释放，物块通过B点后其位移与时间的关系为x?6t?2t，物块飞离桌面后由P点沿切线落入圆轨道。g=10m/s，求： （1）BD间的水平距离。

（2）判断m2能否沿圆轨道到达M点。 （3）释放后m2运动过程中克服摩擦力做

的功 (1)解：(12分）（1）设物块m2由D点以初速vD做平抛，落到P点时其竖直速度为vy?得vD?4m/s（1分）

在桌面上过B点由x?6t?2t得初速v0?6m/s,加速度a?4m/s2,减速到vD

22v0?vD?2.5m（1分） BD间位移为s1?2a22

22gR（1分）

vyvD ?tan45?（1分）

（2）若物块能沿轨道到达M点，其速度为vM，

11222m2vM?m2vD?m2gR（1222

南昌县凹凸个性教育教师内部资料

2vM分）轨道对物块的压力为FN，则FN?m2g?m2 （1分）

R 解得FN?(1?2)m2g?0即物块不能到达M点（1分）

（3）设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为?，释放

m1时,EP??m1gsCB（1分）

释放m2时,EP??m2gsCB?2

12m2v0（1分） 2且m1=2m2,得EP=m2v0=3.6J（1分）

m2在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，

则EP-Wf=

1m2vd2（1分） 可得wf=2.8J（1分） 2