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曲线运动

2017-09-20 38页 doc 235KB 18阅读

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曲线运动曲线运动 1、图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,若小球从0 a点以初动能2E水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的0 是BD (A)小球可能落在d点与c点之间 (B)小球一定落在c点 (C)小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大 (D)小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同 2、如图所示 ,已知小车A和物体B的质量分别为M和m, 小车A在物体B的牵引下以速度v水平向左匀速运动(不计滑轮和绳子质量以及滑轮和轴 之间的摩擦),在此过程...
曲线运动
曲线运动 1、图所示,斜面上有a、b、c、d四个点,ab=bc=cd,从a点以初动能E水平抛出一个小球,它落在斜面上的b点,若小球从0 a点以初动能2E水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的0 是BD (A)小球可能落在d点与c点之间 (B)小球一定落在c点 (C)小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定增大 (D)小球落在斜面的运动方向与斜面的夹角一定相同 2、如图所示 ,已知小车A和物体B的质量分别为M和m, 小车A在物体B的牵引下以速度v水平向左匀速运动(不计滑轮和绳子质量以及滑轮和轴 之间的摩擦),在此过程中( )BD A.B匀速下降 B.绳子的拉力大于B的重力 C.B重力做的功与A克服摩擦力做的功相等 D.B机械能的减少与A克服摩擦力做的功相等 3、如图所示,从斜面顶端 P处以初速度υ向左水平抛出一小球,落在斜面上的A点处,AP之间距离为L,0 小球在空中运动时间为t,改变初速度υ的大小,L和 t 都随之改0 变。关于L、t与υ的关系,下列说法中正确的是BC 0 2A.L与υ成正比 B.L与υ成正比 00 2C.t与υ成正比 D.t与υ成正比 00 4、光滑的水平轨道AB,与半径为R的光滑的半圆形轨道BCD相切于B点,其中圆轨道在竖直平面内,B为最低点,D为最高点。一质量为m的小 D 球以初速度v沿AB运动,恰能通过最高点,则 AD 0R C A.R越大,v越大 0 0 vAB B.R越大,小球经过B点后的瞬间对轨道的压力越大 C.m越大,v越大 0 D.m与R同时增大,初动能E增大 k0 5、质量为1kg的物体在 -1 -1 v/m?sv/m?syx 64 OOt/st/s1212 水平面直角坐标系内运动,已知两互相垂直方向上的的速度-时间图象如图所示.下列说法正确的是D A.质点的初速度为5m/s B.质点所受的合外力为3N C.2s末质点速度大小为7m/s D.质点初速度的方向与合外力方向垂直 6、如图所示,光滑半球的半径为R,球心为O,其上方 有一个光滑曲面轨道AB,高度为R/2.轨道底端水平并与半球顶端相切.质量为m的小 球由A点静止滑下.小球在水平面上的落点为C,则 BC A.小球将沿半球面做一段圆周运动后抛至C点 B.小球将从B点开始做平抛运动到达C点 C.OC之间的距离为 2R D.OC之间的距离为R 7、如图所示,在水平地面上的A点以v速度跟地面成θ角1射出一弹丸,恰好以v的速度垂直穿入竖直壁上的小孔B,下面说2 法正确的是 AC A.若在B点以与v大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必2 定落在地面上的A点 B.若在B点以与v大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必1 定落在地面上的A点 C.若在B点以与v大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上A点的左1 侧 D.若在B点以与v大小相等、方向相反的速度射出弹丸,它必定落在地面上A点的右1 侧 9、一个质量为2kg的物体,在六个恒定的共点力作用下处于平衡状态.现同时撤去大小分别为15N和20N的两个力,关于此后该物体运动的说法中正确的是C A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5m/s2 2B.可能做匀减速直线运动,加速度大小是2m/s 2C.一定做匀变速运动,加速度大小可能是15m/s 2 D.可能做匀速圆周运动,向心加速度大小可能是5m/s 10、如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方水平向 右击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),相关数据如图,下列说法中正确的 是 AD A.击球点高度h与球网高度h之间的关系为h =1.8h 1212 sB.若保持击球高度不变,球的初速度只要不大于,一定落在对方界内 v2gh01h1 C.任意降低击球高度(仍大于),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内 h2 D.任意增加 击球高度,h1只要击球初 h2速度合适,球一定能落在对方界内 ss 2 11、平抛运动可以分解为水平和竖直两个方向的直线运动, 在同一坐标系中作出这两个分运动的v-t图像,如图所示,若平抛运动的时间大于2t ,1 则下列说法中正确的是( )AC A.图线2表示竖直分运动的v-t图线 B.t时刻的速度方向与初速度方向夹角为30? 1 C.t时间内的竖直位移与水平位移之比为1:2 1 D.2t时刻的速度方向与初速度方向的夹角为60? 1 12、()在平坦的垒球运动场上,击球手挥动球棒将垒球 水平击出,垒球飞行一段时间后落地.若不计空气阻力,则 C A.垒球落地时的动能等于飞行过程中重力对球做的功 B.垒球落地时的速度方向与水平地面垂直 C.垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 D.垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定 13、(2008)下列关于运动和力的叙述中,正确的是C A.做曲线运动的物体,其加速度方向一定是变化的 B.物体做圆周运动,所受的合力一定指向圆心 C.物体所受合力方向与运动方向相反,该物体一定做直线运动 D.物体运动的速率在增加,所受合力方向一定与运动方向相同 14、(2008)一架飞机水平匀加速飞行,从飞机上每隔一秒 释放一个铁球,先后共释放4个,若不计空气阻力,则人从飞机上看四个球 C A.在空中任何时刻总排成抛物线,它们的落地点是不等间距的 B.在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直的线,它们的落地点是不等间距的 C.在空中任何时刻总是在飞机的下方排成倾斜的直线,它们的落地点是不等间距的 D.在空中排成的队列形状随时间的变化而变化 15、(2008)一只小船在静水中的速度大小始终为5m/s,在流速为3m/s的河中航行,则河岸上的人能看到船的实际航速大小可能是 BC A.1m/s B.3m/s C.8m/s D.10m/s 16、(2008)如图所示,水平转盘上的A、B、C三处有三块可视为质点的由同一种做成的正立方体物块;B、C处物块的质量相等且为m,A处物块的质量为2m;点A、B与轴O的距离相等且为r,点C到轴O的距离为2r,转盘以某一角速度匀速转动时,A、B、C处的物块都没有 发生滑动现象,下列说法中正确的是 AC A.C处物块的向心加速度最大 B.A处物块受到的静摩擦力最小 C.当转速增大时,最先滑动起来的是C处的物块 D.当转速继续增大时,最后滑动起来的是A处的物块 17、(2008)一个质量为2kg的物体,在5个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15N和10N的两个力,其余的力保持不变,关于此后该 物体的运动的说法中正确的是( )BC A.一定做匀变速直线运动,加速度大小可能是5m/s 2 ; B.一定做匀变速运动,加速度大小可能等于重力加速度的大小; 2 C.可能做匀减速直线运动,加速度大小是2.5m/s; 2 D.可能做匀速圆运动,向心加速度大小是5m/s。 18、2008如图所示,在场强大小为E的匀强电场中,一根不 可伸长的绝缘细线一端拴一个质量为m电荷量为q的带负电小球, O A m,–θ q E B 另一端固定在O点。把小球拉到使细线水平的位置A,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60?的位置B时速度为零。以下说法正确的是 BC A.小球重力与电场力的关系是mg=Eq 3 B.小球重力与电场力的关系是Eq=mg 3 C.球在B点时,细线拉力为T=mg 3 D.球在B点时,细线拉力为T=2Eq 19、(2008)如图所示,甲、乙、丙三小球分别位于如图所示的竖 直平面内,甲、乙在同一条直线上,甲、丙在同一条水平线上,P点在丙球正下方.某时刻,甲、乙、丙同时开始运动,甲以水平速度v平抛,0 0丙 甲 乙以水平速度v沿水平面向右做匀速直线运动,丙做自0v由落体运动,则下列说法错误的是 A v 0P A.无论初速度v大小如何,甲、乙、丙三球一定会同时0乙 在P点相遇 B.若甲、乙、丙三球同时相遇,则一定发生在P点 C.若甲、丙两球在空中相遇,此时乙球一定在P点 D.若甲、乙两球在水平面上相遇,此时丙球一定在P点 20、(2008)如图所示,河水的流速为 4m/s,一条船要从河的南岸A点沿与河岸成30?角的直线航 行到北岸下游某处,则船的开行速度(相对于水的速度)最小 为A A.2m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s 21、()我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努 力,终于在2007年10月24日晚6点多发射升空。 如图所示,“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从 M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小。在此过程中探月 卫星所受合力方向可能的是 ( )C A B C D 22、(2008)如图所示,固定的锥形漏斗内壁是 光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面做 匀速圆周运动,以下说法正确的是: ( )A A B A. V> V A B B. ω> ω A B C. a> aA B D.压力N> NA B 1 2 3 23、(2008)在探究平抛运动的规律时,可以选用下列各种装置 图,以下操作合理的是 ( )BD A.选用装置图1研究平抛物体竖直分运动,应该用眼睛看A、B两球是否同时落地 B.选用装置图2要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹,竖直管上端A一定要低于水面 C.选用装置图3要获得钢球的平抛轨迹,每次不一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢 球 D.除上述装置外,也能用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒15帧的录像获得平抛轨迹 24、在水平地面上一滑板运动员以一定速度向前滑行,在 横杆前起跳,人与滑板分离,分别从杆的上、下通过,运动员越过杆后仍落在滑板上,忽 略人和滑板运动中受到的阻力。则下列说法中正确的是 ABD A.运动员起跳后做斜抛运动,滑板做匀速运动 B.运动员与滑板分离后,在水平方向的分速度与滑板的速度总相同 C.运动员起跳时脚对滑板的作用力斜向后 D.运动员起跳时脚对滑板的作用力应竖直向下 2520084如图所示,水平地面附近,小球B以初速度v 斜向上瞄准另一小球A射出,恰巧在B球射出的同时,A球由静止开 始下落,不计空气阻力.则两球在空中运动的过程中 C A.A做匀变速直线运动,B做变加速曲线运动 B.相同时间内B速度变化一定比A的速度变化大 C.两球的动能都随离地竖直高度均匀变化 D.A、B两球一定会相碰 26、一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小速 度并列运动。如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动 轨迹是( ) A 27、如图所示,A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同,现从同一高度h处由静止释放小球,使之进入右侧不同的竖直轨道: 除去底部一小圆弧,A图中的轨道是一段斜面,高度大于h;B图中的轨道与A图中轨道 相比只是短了一些,且斜面高度小于h;O图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道, 其上部为直管,下部为圆弧形,与斜面相连,管的高度大于h;D图中的轨道是个半圆形轨道,其直径等于h,如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入右侧轨道后 能到达h高度的是 ( ) AC A. B. C. D. 28、中央电视台《今日 说法》栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离 奇交通事故.家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内 O R 连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面,第八次有辆卡 车冲撞进李先生家,造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨中线 案.经公安部门和交通部门协力调查,画出的现场示意图如图 所示.交警根据图示作出以下判断,你认为正确的是( )AC 6 A.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动 B.由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作向心运动 C.公路在设计上可能内(东)高外(西)低 D.公路在设计上可能外(西)高内(东)低 29、2008如图2所示,一质量为M的赛车,在某次比赛中要通过一段凹凸起伏的圆弧形路面,若圆弧半径都是R,汽车在到达最高点(含最高点)之前的 速率恒为,则下列说法正确的是( )ABCD v,gR A.在凸起的圆弧路面的顶部,汽车对路面的压力为零 B.在凹下的圆弧路面的底部,汽车对路面的压力为2Mg C.在经过凸起的圆弧路面的顶部后,汽车将做平抛运动 D.在凹下的圆弧路面的底部,汽车的向心力为Mg 30、在地面上观察下列物体的运动,其中物体做曲 线运动的是 ( )AC A.正在竖直下落的雨滴突然遭遇一阵北风 B.向东运动的质点受到一个向西方向力的作用 C.河水匀速流动,正在河里匀加速驶向对岸的汽艇 D.在以速度v前进的列车尾部,以相对列车的速度v水平向后抛出的小球 31、如图 B A 所示,两个3/4圆弧轨道固定在水平地面上,半 径R相同,A轨道由金属凹槽制成,B轨道由金 属圆管制成,均可视为光滑轨道。在两轨道右侧 hB AO O h的正上方分别将金属小球A和B由静止释放,R R 小球距离地面的高度分别用h 和h表示,对于AB 下述说法,正确的是D A.若h=h?2R,则两小球都能沿轨道运动到最高点 AB B.若h=h=3R/2,由于机械能守恒,两小球在轨道上升的最大高度均为3R/2 AB C.适当调整h和h,均可使两小球从轨道最高点飞出后,恰好落在轨道右端口处 AB D.若使小球沿轨道运动并且从最高点飞出,A小球的最小高度为5R/2,B小球在h>2RB 的任何高度均可 32、做斜上抛运动的物体,下列说法正确的是( ) B A.速度不断减小 B.加速度不变 C.经过相同高度处的速度相同 D.经过最高点时,瞬时速度为零 33、一质点在某段时间内做曲线运动,则在这段时间内 B A.速度一定不断改变,加速度也一定不断改变 B.速度一定不断改变,加速度可以不变 C.速度可以不变,加速度一定不断改变 D.速度可以不变,加速度也可以不变 36、美国的“大鸟”侦察卫星可以发现地面上边长仅为0.36m的方形物体,它距离地面高度仅有16km,理论和实践都表明:卫星离地面越近,它的分辨率就越高,那么分辨率越高的卫星A A.向心加速度一定越大 B.角速度一定越小 C周期一定越大 D.速度一定越小 37、若不计空气阻力,下面列举的各个实例中,机械能不守恒的是C A.做平抛运动的物体 B.物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端 C一小球在粘滞性较大的液体中匀速下落 D.用细线拴着一个小球在竖直平面内做圆周运动 38、如图所示,质量相等的A、B两物块放在匀速 转动的水平圆盘上,随圆盘一起做匀速圆周运动,则下列关系 中正确的是A A.它们所受的摩擦力 f,f AB B.它们的线速度V证明
此时A、B两小球作用于圆管的合力大小为6mg,方向竖直向12 下. 设B球经过最高点时速度为v (1)B球的重力提供向心力 2vmg=m (1分) 22R 根据机械能守恒 1122mv,mv,mg2R (1分) 202222 2得 (1分) v,4gR0 (2)因为A球对管的压力向下,所以B球对管的压力向上 (1分) 设A球受管的支持力为F,A球受管的压力为F,根据牛顿第三定律,依题意 AB F=F (1分) AB 根据牛顿第二定律 2v0,,Fmgm (1分) A11R 2v,,Fmgm (1分) B22R 1122又 mv,mv,mg2R 202222 联立各式得 2v0(m,m),(m,5m)g,0 (1分) 1212R (3)A球受管的支持力为F,方向竖直向上;设B球受管的弹力为F,取竖直向上为FABB 的正方向,根据牛顿第二定律 2v0,,Fmgm AR 2v,,mgFm (1分) BR 1122又 mv,mv,mg2R (1分) 022 两球受圆管的合力F=F+B,方向竖直向上 (1分) 合AB 联立以上各式得F=6mg,方向竖直向上 (1分) 合 根据牛顿第三定律,A、B两小球对轨道作用力的合力大小为6mg,方向竖直向下.(1分) 57、如图甲所示,在一端封闭、长约lm的玻璃管内注满清水,水中放一个蜡烛做的蜡块,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.然后将这个玻璃管倒置, 在蜡块沿玻璃管上升的同时,将玻璃管水平向右移动.假设从某时刻开始计时,蜡块在玻 璃管内每1s上升的距离都是10cm,玻璃管向右匀加速平移,每1s通过的水平位移依次 是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm.图乙中,y表示蜡块竖直方向的位移,x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移,t=0时蜡块位于坐标原点. (1)请在图乙中画出蜡块4s内的轨迹; (2)求出玻璃管向右平移的加速度; y/cm (3)求t=2s时蜡块的速度v. 40 30 蜡块 20 10 y/cm (1)如图 (3分) 甲 0 10 20 30 40 x/cm (2)Δx=at40 乙 2 (2分) 30 ,x,22a=,5,10m/s (2分) 2t 20 y(3)v,0.1m/s= (1分) yt 10 v=at=0.1m/s (1分) x 22v=v,v,0.12m/s (2分) xy0 10 20 30 40 x/cm 58、一次扑灭森林火灾的行动中,一架专用直升飞机载有足 量的水悬停在火场上空320 m高处,机身可绕旋翼的轴原地旋转,机身下出水管可以从 水平方向到竖直向下方向旋转90?,水流喷出速度为30 m/s,不计空气阻力,取g=10 m/s2. 请估算能扑灭地面上火灾的面积.(计算结果保留两位有效数字) 已知h=300 m,v=30 m/s,当水流沿水平方向射出时,在水平地面上落点最远,由平抛规0 律: 2gth,,,,,,,2分2 xvt,,,,,,,2分0 2h xv,,,,2分0g X=240m--------------1分 由于水管可在竖直方向和水平方向旋转,所以灭火面积是半径为x的圆面积 2S=πx--------------3分 2252S =3.14×240m=1.8×10m. --------2分 59、2008(15分) 将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变 化的力。图甲中O点为单摆的固定悬点,现将质量m=0.05?的小摆球(可视为质点)拉至A点,此时细线处于张紧状态,释放摆球,则摆球将在竖直平面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置。?AOB=?COB=θ(θ小于10?且是未知量)。;由计算机 得到的细线对摆球的拉力大小F随时间t变化的曲线如图乙所示,且图中t=0时刻为摆球从A点开始运动的时刻。g取10m/s2,试根据力学规律和题中所给的信息,求: (1)单摆的振动周期和摆长。 (2)细线对擦边球拉力的最小值F。 min (1)由图可知T,0.4,s (2分) 2gTL 由L=,0.392m,得 (3分) ,2,T2,4g 2v(2)在B点时拉力最大,设为FFmgm,,,有: (3分) maxmaxL 12 由A到B过程机械能守恒,有:, (3分) mgL(1,cos),mv2 在A、C两点拉力最小,有:F,mgcos, (2分) min 解得:F,0.485N (2分) min 360、(12分) 如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,4 放置在竖直平面内,轨道半径为R,在A 点与水平地面AD相接,地面与圆心O等高, MN 是放在水平地面上长为3R、厚度不计的垫子,左端M正好位于A点.将一个质量为m、 直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力. (1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何? (2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度是多少? 解:(1)小球离开C点做平抛运动,落到M点时水平位移为R,竖直下落高度为R,根据运动学公式可得: 2R12t, 运动时间 (2分) R,gtg2 从C点射出的速度为 RgRv,, (1分) 1t2 设小球以v经过C点受到管子对它的作用力为N,由向心力公式可得 1 2v1 (1分) ,,mgNmR 2vmg1, (1分) N,mg,m,R2 1由牛顿第三定律知,小球对管子作用力大小为,方向竖直向下. (1分) mg2 (2)根据机械能守恒定律,小球下降的高度越高,在C点小球获得的速度越大.要使小球落到垫子上,小球水平方向的运动位移应为R~4R,由于小球每次平抛运动的时间相同, 速度越大,水平方向运动的距离越大,故应使小球运动的最大位移为4R,打到N点. 设能够落到N点的水平速度为v,根据平抛运动求得: 2 4R (2分) v,,8gR2t 设小球下降的最大高度为H,根据机械能守恒定律可知, 12 (2分) mg(H,R),mv22 2v2 (2分) H,,R,5R2g 61、(14分)如图所示,在汽车的顶部用不可伸长的细线 悬挂一个质量m的小球,以大小为v的初速度在水平面上向右做匀减速直线运动,经过0 时间t,汽车的位移大小为s(车仍在运动).求: (1)汽车运动的加速度大小; (2)当小球相对汽车静止时,细线偏移竖直方向的O θ 夹角(用反三角函数表示); (3)汽车速度减小到零时,若小球距悬挂的最低点h 高度为h,O'点在O点的竖直下方.此后汽车保 O' 持静止,当小球摆到最低点时细线恰好被拉断.证 明拉断细线后,小球在汽车水平底板上的落点与 O'点间的水平距离s与h的平方根成正比. 12解:(1)由svtat,,得 (2分) 02 2()vts,0a, (2分) 2t (2)由受力分析得,小球受到重力与绳子拉力的合力大小 F=mgtanθ (1分) 根据牛顿第二定律,又 F=ma (1分) 2()vts,a0所以 (2分) tan,,,2ggt (3)设小球被细线拉着摆到最低点时的速度为v, 12由机械能守恒定律得 mgh,mv (1分) 2 所以 (1分) v,2gh 设细线断时小球距离汽车水平底板高度为H,细线断后小球作平抛运动 12所以有 (1分) H,gt2 (1分) s,vt 22HH解得 (2分) svghHhh,,,,,220gg 62、如图所示,一个内外半径均可看 作R=0.2m、光滑绝缘且竖直放置的细圆管,处于水平方向的匀强 电场和匀强磁场内,电场与管道平面平行向左,磁场垂直管道平面向里。一个带正电的小 球置于细圆管内,其所受电场力是重力的倍,现在最高点P给该小球一水平向左的初3 速,恰好使小球在细圆管内做完整的圆周运动。 v0 (1)求初速度; v0 (2)在整个运动过程中,小球的最大速度多大? (3)如果在最高点P时,小球对轨道的压力是重力的0.6倍,则小球运动到最低点时,它对轨道的压力是其重力的多少倍? 设小球的质量为m。小球受到三个力的作用,重力和电场力的合力为2mg,方向左下与水平方向成0,因为洛伦兹力不做功,故小球在合力方向上的M、N两点速度分别最30 大和最小。小球恰好做完整的圆周运动,说明在N点速度为零。 112(1),,,20mgRmv (2分) (1分) vms,2/0022 31122(2)在M点速度最大:2mgRmvmv,, (3分) max0222 (1分) vms,4/max 1122(3)小球在最低点时的速度是mgRmvmv2,, (1分) 022 (1分) vms,23/ 2v0在最高点小球受到轨道的压力如果向下:mgfFm,,, (1分) 压洛R 2v在最低点小球受到轨道的压力以向上为正方向,3'fFmgm,,, (1分) 压洛R (1分) Fmg'(70.43),,压 2v0在最高点小球受到轨道的压力如果向上:mgfFm,,, (1分) 压洛R 2v在最低点小球受到轨道的压力以向上为正方向,3'fFmgm,,, (1分) 压洛R (1分) Fmg'(71.63),,压 O63、(14分)如图所示,斜面轨道AB与水平面之间的夹角θ=53, BD为半径R = 4 m的圆弧形轨道,且B点与D点在同一水平面上,在B点,轨道AB与圆 弧形轨道BD相切,整个轨道处于竖直平面内且处处光滑,在A点处的一质量m=1kg的小 球由静止滑下,经过B、C点后从D点斜抛出去,最后落在地面上的S点处时的速度大小v= 8m/s,已知A点距地面的高度H = 10m,B点距地面的高度h =5 m,设以MDN为分界S 02线,其左边为一阻力场区域,右边为真空区域,g取10m/s,, cos53,0.6 (1)小球经过B点的速度为多大? (2)小球经过圆弧轨道最低处C点时对轨道的压力多 大? (3)小球从D点抛出后,受到的阻力f与其瞬时速度 方向始终相反,求小球从D点至S点的过程中,阻力f所做的功.在此过程中小球的 运动轨迹是抛物线吗? 解:(1)设小球经过B点时的速度大小为v ,由机械能守恒得: B 12 ()mgH,h,mv (1分) B2 求得:v=10m/s. (1分) B (2)设小球经过C点时的速度为v,对轨道的压力为N,则轨道对小球的压力C N’=N,根据牛顿第二定律可得: 2vC N’-mg = m (2分) R 由机械能守恒得: 11022(1cos53)mgR,,mv,mv (2分) BC22 由以上两式及N’= N求得:N = 43N. (2分) (3)设小球受到的阻力为f,到达S点的速度为v,在此过程中阻力所做的功为S W,易知v= v,由动能定理可得: DB 1122mgh,W,mv,mv (2分) SD22 求得W=-68J. (2分) 小球从D点抛出后在阻力场区域内的运动轨迹不是抛物线.(2分) 64、(15分)倾斜雪道的长为50m30m,顶端高为,下端 经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接,如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶 端以水平速度vms,10/飞出,在落到倾斜雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自0 己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点,过渡轨道光滑,其长度 可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数,求: ,,0.2 ?运动员落在倾斜雪道上时与飞出点之间的距离; ?运动员落到倾斜雪道瞬间沿斜面的速度大小; 2 ?运动员在水平雪道上滑行的距离()。 gms,10/
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