- 平抛运动
- 共223题
如图所示为圆弧形固定光滑轨道,a点切线方向与水平方向夹角53o,b点切线方向水平。一小球以水平初速度6m/s做平抛运动刚好能沿轨道切线方向进入轨道,已知轨道半径1m,小球质量1kg。(sin53o=0.8,cos53o=0.6,g=10m/s2)
25.求小球做平抛运动的飞行时间。
26.小球到达b点时,轨道对小球压力大小。
正确答案
t=0.8s
解析
(1)进入轨道时速度方向与水平方向夹角为53o有=tan53o-Vy=gt-得t=0.8s-
考查方向
本题考查的是平抛运动、竖直平面内圆周运动向心力问题
解题思路
通过分析进入轨道时速度,分解速度求出竖直方向上速度大小,根据竖直方向上的运动求出飞行时间。
易错点
本题易错点是进入轨道时速度分解时角度易出错,另一个易错点就是对b点列牛二定律方程时易丢掉重力。
正确答案
t=0.8s
解析
(2)初始位置距a点高度h
h=gt2h=3.2m
初始位置距b点高度H
H=h-(R+R)H=1.6m
从初始位置到b列
动能定理mgH=mvb2-
mvo2-
对b点列牛二定律N+mg=m解得:N=58N
考查方向
解题思路
根据平抛运动求出抛出点的高度,再根据动能定理求出b点的速度,对b点列牛二定律方程求出压力。
易错点
本题易错点是进入轨道时速度分解时角度易出错,另一个易错点就是对b点列牛二定律方程时易丢掉重力。
17.如图所示,固定点O上系一长L = 0.5 m的轻细绳,细绳的下端系一质量m = 1.0 kg的小球(可视为质点),原来处于静止状态,球与平台的B点接触无压力,平台高h = 0.80 m,一质量M = 2.0 kg的物块开始静止在平台上的P点,现对物块施予一水平向右的初速度V0,物块沿粗糙平台自左向右运动到平台边缘B处与小球发生正碰,碰后小球在绳的约束下做圆周运动,恰好能通过最高点A,而物块落在水平地面上的C点,其水平位移S=1.0 m,不计空气阻力,g =10 m/s2 ,求:
(1)求物块碰撞后的速度;
(2)若平台表面与物块间动摩擦因数μ=0.5,物块与小球的初始距离为S1=1.5 m,物块在P处的初速度大小为多少?
正确答案
(1)V=2.5 m/s;
(2)
解析
(1)碰后物块M做平抛运动,设其平抛运动的初速度为V
S = Vt 得:
= 2.5 m/s
(2)物块与小球在B处碰撞,设碰撞前物块的速度为V1,碰撞后小球的速度为V2,
由动量守恒定律: MV1 = mV2 + MV
碰后小球从B处运动到最高点A过程中机械能守恒,设小球在A点的速度为VA:
小球在最高点时依题给条件有:
物块M从P运动到B处过程中,由动能定理:
解得:=2
m/s
考查方向
解题思路
(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,根据水平方向上和竖直方向上的运动规律求出质量为M的物块落地时的速度大小。
(2)根据牛顿第二定律和机械能守恒定律求出碰撞后B球的速度,根据平抛运动得出M碰后的速度,结合动量守恒定律求出碰撞前M到达B点的速度,根据动能定理求出物块M在P处的初速度大小。
易错点
非弹性碰撞,动量守恒定律,机械能不守恒。
知识点
1.跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用山势特点建造的一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖,在助滑路上获得高速后从A点水平飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆,如图所示。已知可视为质点的运动员水平飞出的速度v0=20m/s,山坡看成倾角为37°的斜面,不考虑空气阻力,则运动员(g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8)( )
正确答案
解析
A、B.运动员由A到B做平抛运动,水平方向的位移为:x=v0t
竖直方向的位移为:,联立可得:
故A错误,B正确;
C、D. 运动员的位移为,则运动员在空中飞行的平均速度为
,故CD错误;故本题选B
考查方向
解题思路
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做自由落体运动,抓住位移关系求出运动员在空中飞行的时间.通过时间求出竖直方向上的位移,结合几何关系求出AB间的距离,根据平均速度等于位移除以时间求解
易错点
利用分解思想求解运动员在空中运动的时间
知识点
5.近年许多电视台推出户外有奖冲关的游戏节目,如图所示(俯视图)是某台设计的冲关活动中的一个环节。要求挑战者从平台A上跳到以O为转轴的快速旋转的水平转盘上而不落入水中。已知平台到转盘盘面的竖直高度为1.25 m,平台边缘到转盘边缘的水平距离为1 m,转盘半径为2m,以12.5 r/min的转速匀速转动,转盘边缘间隔均匀地固定有6个相同障碍桩,障碍桩及桩和桩之间的间隔对应的圆心角均相等。若某挑战者在如图所示时刻从平台边缘以水平速度沿 AO方向跳离平台,把人视为质点,不计桩的厚度,g取10 m/s2,则能穿过间隙跳上转盘的最小起跳速度为 ()
正确答案
解析
由图可知转盘间隙对应的圆心角θ=,因此人穿过间隙的最长时间tm=
=0.4s,故最小起跳速度v=
=2.5m/s,故C选项正确。
考查方向
1、考查匀速圆周运动角速度的表达式:
2、考查平抛运动,运动的合成与分解。
解题思路
1、首先分析人所做运动的类型;根据平抛运动中运动的分解求解;只需要计算水平方向的运动。
2、根据角速度的表达式:ω=计算出人穿过间隙的最长时间tm
3、根据平抛运动在水平方向上的计算公式:x=vt,计算出人的最小起跳速度。
易错点
1、对题意理解不清楚。
2、对人的运动类型分析不够清楚。
知识点
《智勇大冲关》是湖南卫视全新制作全民体验竞技魅力的节目在这档节目中,除了能让观众体会到亲身参与挑战的兴奋和激情外,还邀请众多明星现身其中,做到真正的全民娱乐。如图为水上滑梯示意图,滑梯斜面轨道与水平面间的夹角为,底部平滑连接一小段水平轨道(长度可以忽略),斜面轨道长
,水平端与下方水面高度差为
.一质量为
的人从轨道最高点A由静止滑下,若忽略空气阻力,将人看作质点,人与轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为
,
,
求:
15.人在斜面轨道上的加速度大小;
16.若在水面上与滑梯末端B水平相距的位置放置一宽度为
,厚度不计的海绵垫子,要使人最终落到海绵垫子上,则从A点下滑时,人具有的初动能在什么范围内?
正确答案
解析
(1)设人在滑梯上的加速度为a,由牛顿第二定律得:
代入数据解得
考查方向
解题思路
据题目信息可知:本题考查牛顿第二定律知识点,具体解题步骤如下: 1.对人进行受力分析,求出人沿斜面方向上的合外力; 2.依据牛顿第二定律列方程求解;
易错点
关键对人进行正确的受力分析根据牛顿第二定律列方程。
正确答案
解析
人从滑梯的末端B落到海绵垫子上的过程做平抛运动设人离开滑梯的速度为v,运动的水平位移为x,则有
当,人离开滑梯时的水平速度最小,为
当时,人离开滑梯时的水平速度最大,为
设人在A点的初动能为,由动能定理得从A点到滑梯末端B点的运动过程中有:
由此可得人在A点的最小动能和最大动能分别为
即初动能的范围为
考查方向
解题思路
据题目信息可知:本题考查平抛运动;动能定理的应用知识点,具体解题步骤如下: 1.人从B点飞出后做平抛运动,水平方向分运动是匀速直线运动,竖直方向分运动是自由落运动从竖起分运动求出人落在水面上的时间; 2.依海绵垫左右边界确定出人从B点飞出时的速度,再根据动能定理求出人在A的动能的范围;
易错点
关键是要使人最终落到海绵垫子上,找出人做平抛运动水平位移的范围。
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