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高考物理提分特训专题培优第4讲平抛运动和圆周运动

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第四讲平抛运动和圆周运动一.平抛运动研究方法:平抛运动看作为一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,一个是竖直方向(沿着恒力方向)的匀加速直线运动这两个分运动的合动动,水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性,又具有等时性.1.常规题的解法例题1.如图所示,某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地面的B点,其水平位移=3m。着地时由于存在能量损失,着地后速度变为v=4m/s,并以此为初速沿水平地面滑行=8m后停止,已知人与滑板的总质量m=60kg。求:(1)人与滑板离开平台时的水平初速度。(2)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小。(空气阻力忽略不计,g取10)例题2.如图所示,墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水平射出的,飞镖A与竖直墙壁成530角,飞镖B与竖直墙壁成370角,两者相距为d,假设飞镖的运动是平抛运动,求射出点离墙壁的水平距离?(sin370=0.6,cos370=0.8)例题3.如图所示,排球场总长为18m,设球网高度为2m,运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出。(1)若击球高度为2.5m,为使球既不触网又不出界,求水平击球的速度范围;(2)当击球点的高度为何值时,无论水平击球的速度多大,球不是触网就是越界?8\n2.斜面问题(1)分解速度例题4.在倾角为θ的斜面上以初速度v0平抛一物体,经多长时间物体离斜面最远,离斜面的最大距离是多少?(2)分解位移例题5.如图,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd。从a点正上方的O点以速度v0水平抛出一个小球,它落在斜面上b点。若小球从O点以速度2v0水平抛出,不计空气阻力,则它落Oabcd在斜面上的()A.b与c之间某一点B.c点C.c与d之间某一点D.d点3.相对运动中的平抛例题6.正沿平直轨道以速度匀速行驶的车厢内,前面高的支架上放着一个小球,如图所示,voh若车厢突然改以加速度a,做匀加速运动,小球落下,则小球在车厢底板上的落点到架子的水平距离为多少?4.雨滴问题Rωh例题7.雨伞边缘的半径为r,距水平地面的高度为h,现将雨伞以角速度ω匀速旋转,使雨滴自伞边缘甩出,落在地面上成一个大圆圈。求:(1)大圆圈的半径是多少?(2)雨滴落到地面时速率是多少?8\n5、碰钉问题:OL例题8.一小球质量为m,用长为L的悬绳(不可伸长,质量不计)固定于O点,在O点正下方L/2处钉有一颗钉子,如图所示,将悬线沿水平方向拉直无初速释放后,当悬线碰到钉子后的瞬间()A.小球线速度没有变化B.小球的角速度突然增大到原来的2倍C.小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D.悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍6、类平抛运动例题9如图所示,光滑斜面长为,宽为,倾角为,一物体从斜面左上方P点水平射入,而从斜面右下方顶点Q离开斜面,求入射初速度。7.转化为平抛运动例题10.所示,有一个很深的竖直井,井的横截面为一个圆,半径为R,且井壁光滑,有一个小球从井口的一侧以水平速度抛出与井壁发生碰撞,撞后以原速率被反弹,求小球与井壁发生第次碰撞处的深度。二.匀速圆周运动1.基本解法例题11.在高速公路的拐弯处,路面造得外高内低,即当车向右拐弯时,司机左侧的路面比右侧的要高一些,路面与水平面间的夹角为。设拐弯路段是半径为R的圆弧,要使车速为时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零,应等于()B、8\nC、D、例题12.如图所示,暗室内,电风扇在频闪光源照射下运转,光源每秒闪光30次。如图电扇叶片有3个,相互夹角120°。已知该电扇的转速不超过500r/min.现在观察者感觉叶片有6个,则电风扇的转速是________r/min。2.皮带传动和摩擦传动问题例题13.如图所示,是生产流水线上的皮带传输装置,传输带上等间距地放着很多半成品产品。A轮处装有光电计数器,它可以记录通过A处的产品数目。已知测得轮A、B的半径分别为rA=20cm,rB=l0cm,相邻两产品距离为30cm,lmin内有41个产品通过A处,求:(1)产品随传输带移动的速度大小;(2)A、B轮轮缘上的两点P、Q及A轮半径中点M的线速度和角速度大小,并在图中画出线速度方向;(3)如果A轮是通过摩擦带动C轮转动,且rC=5cm,在图中描出C轮的转动方向,求出C轮的角速度(假设轮不打滑)。3.水平面上圆周运动ab例题14.如图为表演杂技“飞车走壁”的示意图.演员骑摩托车在一个圆桶形结构的内壁上飞驰,做匀速圆周运动.图中a、b两个虚线圆表示同一位演员骑同一辆摩托,在离地面不同高度处进行表演的运动轨迹.不考虑车轮受到的侧向摩擦,下列说法中正确的是()A.在a轨道上运动时角速度较大B.在a轨道上运动时线速度较大C.在a轨道上运动时摩托车对侧壁的压力较大D.在a轨道上运动时摩托车和运动员所受的向心力较大ABO例题15.如图所示,水平转台上放有质量均为m的两小物块A、B,A离转轴距离为L,A、B间用长为L的细线相连,开始时A、B与轴心在同一直线上,线被拉直,A、B与水平转台间最大静摩擦力均为重力的μ倍,当转台的角速度达到多大时线上出现张力?当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动?8\nABO例题16.如图所示,质量相等的小球A、B分别固定在轻杆OB的中点及端点,当杆在光滑水平面上绕O点匀速转动时,求杆的OA段及AB段对球的拉力之比?.4.竖直面上圆周运动COBA例题17.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内,A通过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg,B通过最高点C时,对管壁下部的压力为0.75mg.求A、B两球落地点间的距离.5.圆周运动中的多解问题例题18.如图所示,某圆筒绕中心轴线沿顺时针方向做匀速圆周运动,筒壁上有两个位于同一圆平面内的小孔A、B,A、B与轴的垂直连线之间的夹角为θ,一质点(质量不计)在某时刻沿A孔所在直径方向匀速射入圆筒,恰从B孔穿出,若质点匀速运动的速度为v,圆筒半径为R.则,圆筒转动的角速度为多大?8\n课后练习1.抛体运动在各类体育运动项目中很常见,如乒乓球运动。现讨论乒乓球发球问题,设球台长2L、网高h,乒乓球反弹前后水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反,且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力。(设重力加速度为g)(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度v1水平发出,落在球台的P1点(如图实线所示),求P1点距O点的距离x1。(2)若球在O点正上方以速度v2水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2点(如图虚线所示),求v2的大小。(3)若球在O点正上方水平发出后,球经反弹恰好越过球网且刚好落在对方球台边缘P3处,求发球点距O点的高度。2.一位同学将一足球从楼梯顶部以的速度踢出(忽略空气阻力),若所有台阶都是高0.2m,宽0.25m,问足球从楼梯顶部踢出后首先撞到哪一级台阶上?3.在倾角为的斜面顶端A处以速度水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气阻力不计,求:(1)小球从A运动到B处所需的时间和位移。(2)从抛出开始计时,经过多长时间小球离斜面的距离达到最大?4.从倾角为θ的足够长的A点,先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出,第一次初速度为,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为,第二次初速度,球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为,若,试比较的大小oV05.如图所示,在斜面上O点先后以和2的速度水平抛出A、B两小球,则从抛出至第一次着地,两小球的水平位移大小之比可能为()A.1:2B.1:3C.1:4D.1:56.如图所示,在圆柱形屋顶中心天花板O点,挂一根L=3m的细绳,绳的下端挂一个质量m为的小球,已知绳能承受的最大拉力为10N。小球在水平面内做圆周运动,当速度逐渐增大到绳断裂后,小球以的速度落在墙边。求这个圆柱形房屋的高度H和半径R。(g取10m/s2)8\n7.在运动的合成与分解的实验中,红蜡块在长1m的玻璃管中竖直方向能做匀速直线运动,现在某同学拿着玻璃管沿水平方向做匀加速直线运动,并每隔一秒画出了蜡块运动所到达的位置如图所示,若取轨迹C(x,y)点作该曲线的切线(图中虚线)交y轴于A点,则OA的坐标为()A.(0,0.6y)B.(0,0.5y)C.(0,0.4y)D.不能确定大齿轮小齿轮车轮小发电机摩擦小轮链条8.如图所示,一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘接触。当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而为发电机提供动力。自行车车轮的半径R1=35cm,小齿轮的半径R2=4.0cm,大齿轮的半径R3=10.0cm。求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比。(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)ωmO9.如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块A,其质量为m=2kg,A与盘面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的k倍(k=0.5),(取g=10m/s2)试求:⑴当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块与圆盘间的摩擦力大小多大?方向如何?⑵欲使A与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的最大角速度多大?ωAO10.如图所示,用细绳一端系着的质量为M=0.6kg的物体A静止在水平转盘上,细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为m=0.3kg的小球B,A的重心到O点的距离为0.2m.若A与转盘间的最大静摩擦力为f=2N,为使小球B保持静止,求转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围.(取g=10m/s2)11.如图为测定子弹速度的装置,两个薄圆盘分别装在一个迅速转动的轴上,两盘平行.若圆盘以转速3600r/min旋转,子弹以垂直圆盘方向射来,先打穿第一个圆盘,再打穿第二个圆盘,测得两盘相距1m,两盘上被子弹穿过的半径夹角15°,则子弹的速度的大小为_____________。hvOωB12.如图所示,半径为R的圆板做匀速运动,当半径OB转到某一方向时,在圆板中心正上方h处以平行于OB方向水平抛出一球,小球抛出时的速度及圆盘转动的角速度为多少时,小球与圆盘只碰撞一次,且落点为B。8\n8

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发布时间:2022-08-25 22:47:23 页数:8
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文章作者:U-336598

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