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2022年高考物理最新模拟题精选训练曲线运动与万有引力专题02平抛运动含解析1(14分)(xx广东五校协作体联考)如图9甲所示,在高h =0.8m的水平平台上放置一质量为 =1.0kg的小木块(视为质点),小木块距平台右边缘d =2m,以一定的水平初速度向右运动,在平台上运动的v2-x关系如图9乙所示。最后,小木块从平台边缘滑出落在距平台右侧水平距离s =0.8m的地面上,g取10m/s2,求:(1)小木块滑出时的速度乙 x/m10v2/m2s-212(2)小木块在水平平台滑动过程中产生的热量。得小木块在平台上滑动的加速度大小 1分根据牛顿第二定律,得 2分 根据能量守恒定律,得小木块在滑动过程中产生的热量3分(其它解法一样给分)2(xx江苏七校期中联考)如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点一可视为质点的物块,其质量m=0.2kg,与BC间的动摩擦因数1=0.4工件质量M=0.8kg,与地面间的动摩擦因数2=0.1(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动求F的大小当速度v=5m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离(2)设物块的加速度大小为a,P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为,由几何关系可得cos=根据牛顿第二定律,对物体有mgtan=ma对工件和物体整体有F2(M+m)g=(M+m)a联立式,代入数据得F=8.5N【点评】该题考查了动能定理、牛顿第二定律、平抛运动的规律多个知识点,关键要对物体进行受力和过程分析3.小伙伴在河岸做抛石子游戏。如图所示为河的横截面示意图,小亮自O点以垂直岸边的水平速度向对岸抛石子。已知O点离水面AB的高度为h,O、A两点间的水平距离为x1,水面AB的宽度为x2,河岸倾角为,重力加速度为g。 (1)若石子直接落到水面上,求其在空中飞行的时间t; (2)为使石子直接落到水面上,求抛出时速度大小的v0的范围; (3)若石子质量为m,抛出速度大小为v时恰好在C点垂直撞击河坡,求石子从O到C过程中减少的重力势能EP. 【名师解析】(1) 若石子直接落到水面上,由h=gt2,解得石子在空中飞行的时间t=;(2)为使石子直接落到水面上,则有x1x(x1+ x2),由平抛运动规律,x= v0t,解得抛出时速度大小的v0的范围:x1v0(x1+ x2) 4如图示,在竖直线OM上某点A水平向右抛出一小球A的同时在B点水平向左抛出另一小球B,两小球恰好在斜线ON上的Q点相遇,已知A球是第一次经过斜线ON且Q点离O点的距离是最远的,B球是以最短位移到达Q点的,求:(1)OA间距离;(2)A、B球的初速度、。【名师解析】理解的关键点在于Q点离O点最远的含义及B球是以最短位移到达Q点的含义,即小球A的运动轨迹在Q点正好与OQ相切且,为此利用这一特征,再利用几何关系及相关公式便可求解。(2)由(1)知,即由(1)知,即由图知,即有 5.亚运会男篮决赛过程中,王治郅为了避免韩国的抢断,弹地传球(篮球比赛运动员为了避免对方运动员对篮球的拦截,往往采取使篮球与地面发生一次碰撞反弹而传递给队友的传球方法)给队员刘炜假设王治郅将篮球以v0=5m/s的速率从离地面高h=0.8m处水平抛出,球与地面碰后水平方向的速度变为与地面碰前瞬间水平速度的4/5,球与地面碰后竖直方向的速度变为与地面碰前瞬间竖直方向速度的3/4,刘炜恰好在篮球的速度变为水平时接住篮球,篮球与地面碰撞作用的时间极短(可忽略不计),不计空气阻力,g=10m/s2,求:(1)球与地面相碰前瞬间速度大小。(2)王治郅抛球位置与刘炜接球位置之间的水平距离是多少?【名师解析】:(1)由h=gt12,解得球被抛出到着地的时间t1= 0.4s。着地时竖直方向的分速度为vy=gt=4m/s,水平距离x1=v0t=2m球与地面相碰前瞬间速度大小:v=m/s。(2)反弹后竖直方向上的分速度vy=3vy/4=3m/s ,由vy=gt2,解得上升的时间t2=0.3s 反弹后水平方向的速度v0=4v0/5=4m/s 则反弹后水平方向上的位移x2=v0t2=40.3m=1.2m王治郅刘炜传球所用的时间为t=t1+t2=0.4+0.3s=0.7s王治郅抛球位置与刘炜接球位置之间的水平距离为x=x1+x2=3.2m6. 在竖直平面建立如图所示的坐标系,y轴沿竖直方向向上,x轴沿水平方向向右,由A点斜射出一质量为m的质点,B和C是质点运动轨迹上两点,如图所示,其中l0为常数。已知重力加速度为g,不计空气阻力的影响,求:(1)质点从A到C运动过程中所经历的时间;(2)质点经过C点时的速率。(2)由P到C,水平方向做匀速直线运动,vx=,质点经过C点时竖直分速度vy=g2 t0=4,质点经过C点时的速率v=。7. (10分)水平地面上有一个半径为R的圆形轨道,竖直平面上边中点P离地面高为h,P正下方一点P位于COA连线上且与轨道圆心O的距离为L(LR),如图所示现从P点水平抛出质量为m的小沙袋,使其击中轨道上的小车(沙袋与小车均视为质点,空气阻力不计)(1)小车停在轨道B点时(AOB90),沙袋抛出后经多长时间击中小车?(2)若小车匀速圆周运动顺时针经A点时沙袋抛出,为使沙袋能在B处击中小车,求小车的速率v应满足的条件(3)若在C点击中小车,求小沙袋从顶点P平抛的初速度。8、如图示,O为竖直放置的半径的光滑管状轨道圆心,A、B两点关于O的竖直线对称,从A点将质量为的小球以某一速度斜向上抛出,无碰撞地由B点进入管道,小球经圆轨道最低点C无能量损失地进入长水平粗糙轨道CD,小球与CD间动摩擦因数,光滑半圆轨道DE竖直放置,E为最高点,G是与圆心O1等高的点,小球经D点无能量损失进入半圆轨道并能到达GE间某处,已知圆管的直径远小于轨道半径R且略大于小球直径,OB与竖直方向间夹角,(取,)求:(1)小球在A点抛出时的初速度大小(2)小球经过D点时的速度大小(3)半圆轨道DE的半径应满足的条件规范解答:(1)因A、B关于O点的竖直线对称且小球能无碰撞地由B点进入管道,所以小球在A点抛出时速度与OA垂直,令小球到达B点时竖直速度为,水平速度为,从A到B的时间为,则由斜抛运动规律知: 联立并代入数值得, 所以小球在B点速度即小球初速度为(2)小球从B到D由动能定理知代入数值得(3)因小球能到达GE间某处,所以当小球刚能过G点时,由动能定理知 即当小球恰能到E点时有: 及 联立得所以半圆轨道DE的半径应满足
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