曲线运动
25.(15分)(2008年高考山东理综卷25题)某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“
(1)小物体从p点抛出后的水平射程。
(2)小物体经过数这“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。
解:(1)设小物体运动到p点时的速度大小为v,对小物体由a运动到p过程应用动能定理得
①
②
s=vt ③
联立①②③式,代入数据解得
s=
(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下为正方向
⑤
联立①⑤式,代入数据解得
F=0.3N ⑥
方向竖直向下
8.(2008年高考广东物理卷8题)图中的实线表示电场线,虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹,粒子先经过M点,再经过N点,可以判定
A.M点的电势大于N点的电势
B.M点的电势小于N点的电势
C.粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
D.粒子在M点受到的电场力小于在N点受到的电场力
8.AD。电场线能直观反应电场的特性,沿电场线方向电势是越来越低的,M点的电势必大于N点的电势,而电场线的疏密代表了电场强度的大小,N点电场线较密,电场强度较大,粒子经过这点时所受的电场力也较大。
【误区警示】同学们要记清楚电场线的特性,它同时能反应电场力的性质与电场能的性质,也就是电场中的两个物理量电势与电场强度。
9.(2008年高考广东物理卷9题)带电粒子进入云室会使云室中的气体电离,从而显示其运动轨迹.图是在有匀强磁场云室中观察到的粒子的轨迹,a和b是轨迹上的两点,匀强磁场B垂直纸面向里.该粒子在运动时,其质量和电量不变,而动能逐渐减少,下列说法正确的是
A.粒子先经地之a点,再经过b点
B.粒子先经过b点,再经过a点
C.粒子带负电
D.粒子带正电
9.AC。【解析】由于粒子在运动过程中电量与质量不变,但动能减小其速度必然减小,而粒子做圆周运动的轨道半径为,运动的轨道半径一定减小,从图线可知a到b轨迹的半径是在减小的,那么粒子是一定从a运动到b的,再根据左手则,磁场方向向里,粒子带负电。
【误区警示】带电粒子仅受洛仑兹力作用时,洛仑兹力提供向心力,,解得轨道半径为。在利用左手定则时,一定要注意负电荷的运动,四指所指的应该是电流的方向,也就是负电荷运动的反方向,这一点同学们特别要提醒自己
11.(2008年高考广东物理卷11题)某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以
A.
C.
11.A.【解析】此题考查了平抛运动的知识,水平位移,解得和。
【误区警示】平抛运动是根据运动的独立性原理解题的,水平方向做匀速度直线运动,竖直方向作自由落体运动,而时间是等时的。
3、(2008年高考海南物理卷3题)如图,一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点,另一端系一小球.给小球一足够大的初速度,使小球在斜面上做圆周运动.在此过程中,
A.小球的机械能守恒
B.重力对小球不做功
C.绳的张力对小球不做功
D.在任何一段时间内,小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少
3.【答案】:C
【解析】:斜面粗糙,小球受到重力、支持力、摩擦力、绳子拉力,由于除重力做功外,摩擦力做负功,机械能减少,A、B错;绳子张力总是与运动方向垂直,故不做功,C对;小球动能的变化等于合外力做功,即重力与摩擦力做功,D错。
14.(2008年高考全国Ⅰ理综卷14题)如图所示,一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足
A.tanφ=sinθ
B. tanφ=cosθ
C. tanφ=tanθ
D. tanφ=2tanθ
14、D 解析:竖直速度与水平速度之比为:tanφ = ,竖直位移与水平位移之比为:tanθ = ,故tanφ =2 tanθ ,D正确。
23.(15分) (2008年高考全国Ⅱ理综卷23题)如图, 一质量为M的物块静止在桌面边缘, 桌面离水平面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后, 以水平速度v0/2射出. 重力加速度为g. 求
(1)此过程中系统损失的机械能;
(2)此后物块落地点离桌面边缘的水平距离。
23、解:(1)设子弹穿过物块后的速度为V,由动量守恒得
……………………① (3分)
解得:…………………………②
系统损失的机械能为:……………………③ (3分)
由②③两式可得:…………………………④ (3分)
(2)设物块下落到地面所需时间为t,落地点距桌面边缘的水平距离为s,
则:……………………⑤ (2分)
…………………………⑥ (2分)
由②⑤⑥三式可得:……………………⑦ (2分)
24.(20分)(2008年高考北京理综卷24题)有两个完全相同的小滑块A和B,A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰,碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD曲线,如图所示。
(1)已知滑块质量为m,碰撞时间为,求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。
(2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动,特制做一个与B平抛轨道完全相同的光滑轨道,并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置,让A沿该轨道无初速下滑(经分析,A下滑过程中不会脱离轨道)。
a.分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系;
b.在OD曲线上有一M点,O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°。求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度。
24、【解析】(1)滑动A与B正碰,满足
mvA-mVB=mv0 ①
②
由①②,解得vA=0, vB=v0,
根据动量定理,滑块B满足 F?t=mv0
解得
(2)a.设任意点到O点竖直高度差为d.
A、 B由O点分别运动至该点过程中,只有重力做功,所以机械能守恒。
选该任意点为势能零点,有
EA=mgd,EB= mgd+
由于p=,有
即 PA<PB
A下滑到任意一点的动量总和是小于B平抛经过该点的动量。
b.以O为原点,建立直角坐标系xOy,x轴正方向水平向右,y轴正方向竖直向下,则对B有
x=v0t?y=gt2
B的轨迹方程 y=
在M点x=y,所以 y= ③
因为A、B的运动轨迹均为OD曲线,故在任意一点,两者速度方向相同。设B水平和竖直分速度大小分别为和,速率为vB;A水平和竖直分速度大小分别为和,速率为vA,则
④
B做平抛运动,故 ⑤
对A由机械能守恒得vA= ⑥
由④⑤⑥得
将③代入得
5.(2008年高考江苏物理卷5题)如图所示,粗糙的斜面与光滑的水平面相连接,滑块沿水平面以速度运动.设滑块运动到A点的时刻为t=0,距A点的水平距离为x,水平速度为.由于不同,从A点到B点的几种可能的运动图象如下列选项所示,其中表示摩擦力做功最大的是
5、D 解析:考查平抛运动的分解与牛顿运动定律。从A选项的水平位移与时间的正比关系可知,滑块做平抛运动,摩擦力必定为零;B选项先平抛后在水平地面运动,水平速度突然增大,摩擦力依然为零;对C选项,水平速度不变,为平抛运动,摩擦力为零;对D选项水平速度与时间成正比,说明滑块在斜面上做匀加速直线运动,有摩擦力,故摩擦力做功最大的是D图像所显示的情景,D对。本题考查非常灵活,但考查内容非常基础,抓住水平位移与水平速度与时间的关系,然后与平抛运动的思想结合起来,是为破解点。
13.(15分) (2008年高考江苏物理卷13题)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
(1)若球在球台边缘O点正上方高度为h1处以速度,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点正上方以速度水平发出,恰好在最高点时越过球网落在球台的P2(如图虚线所示),求的大小.
(3)若球在O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,求发球点距O点的高度h3.
13.⑴设发球时飞行时间为,根据平抛运动有
①
②
解得 ③
⑵设发球高度为,飞行时间为,同理有
④
⑤
且 ⑥
⑦
得 ⑧
⑶如图所示,发球高度为,飞行时间为,同理得
⑨
⑩
且 11
设球从恰好越过球网到最高点的时间为t,水平距离为s,有
12
13
由几何关系知 14
联立解得
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