高一物理平抛、圆周运动试题

第 6章 圆周运动 复习与提高 B组（解析版）

—2019版新教科书物理必修第二册“复习与提高”习题详解

1.如图 6-7所示，半径 R=0.40 m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圈环与水平地

面相切于圆环的端点 A，一小球从 A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到 B点飞出，最后落在

水平地面上的 C点〔图上未画)，g取 10 m/s .

2 （1）能实现上述运动时，小球在 B点的最小速度是多少?

(2）能实现上述运动时，A、C间的最小距离是多少?

【解析】（1）小球在 B点受力等于向心力 ，当 N=0时最小速度为

（2）小球从 B做平抛运动 ，解得 0.8m，即为 A、C间的最小距离。

2.如图 6-8所示，做匀速圆周运动的质点在时间 t内由 A点运动到 B点，AB弧所对的圆

心角为 。

(1）若 A8弧长为 ，求质点向心加速度的大小。

(2）若由 A点运动到 B点速度改变量的大小为 ，求质点做匀速圆周运动的向心加速度

的大小。

1 【解析】（1）因为

（2） ,所以 ，又 ，所以 ，代入 得

3.如图 6-9所示，带有一白点的黑色圆盘，绕过其中心且垂直于盘面的轴沿颠时针方向匀

速转动，转速 n=20 rls。在暗室中用每秒闪光 21次的频闪光源照射圆盘，求观察到白点转动

的方向和转动的周期。

【解析】每闪光 1次所用时间 ，在此时间内，白点顺时针转过的角为

，也就是逆时针转动了 ，用角度表

示约为 ，所以观察到的白点转动方向为逆时针方向。如图所示

角速度 ，所以周期 = 。

4.如图 6-10所示，一长为 的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为 m的

小球，轻杆随转轴在竖直平面内做角速度为 的匀速圆周运动，重力加速度为 g。

(1)小球运动到最高点时，长杆对球的作用力。

( 2）小球运动到水平位置 A时，求杆对球的作用力。

2 【解析】（1）在最高点，设杆对球的作用力为 F，方向向下为正，有 ，则

2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练

第六部分 机械能

专题6.21与抛体运动相关的功能问题（基础篇）

一．选择题

1.（2020安徽阜阳期末）如图所示，a、b、c分别为固定竖直光滑圆弧轨道的右端点、最低点和左端点，Oa为水平半径，c点和圆心O的连线与竖直方向的夹角a=53°，现从a点正上方的P点由静止释放一质量m=1kg的小球（可视为质点），小球经圆弧轨道飞出后以水平速度v=3m/s通过Q点，已知圆弧轨道的半径R=1m，取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计空气阻力，下列分析正确的是（ ）

A. 小球从P点运动到Q点的过程中重力所做的功为4.5J

B. P、a两点的高度差为0.8m

C. 小球运动到c点时的速度大小为4m/s

D. 小球运动到b点时对轨道的压力大小为43N

【参考答案】AD

【名师解析】小球c到Q的逆过程做平抛运动，在c点，则有：

小球运动到c点时的速度大小vc==m/s=5m/s，小球运动到c点时竖直分速度大小vcy=vtanα=3×m/s=4m/s

则Q、c两点的高度差h==m=0.8m。

设P、a两点的高度差为H，从P到c，由机械能守恒得mg（H+Rcosα）=，解得H =0.65m

小球从P点运动到Q点的过程中重力所做的功为W =mg[（H+Rcosα）-h]=1×10×[（0.65+1×0.6）-0.8]J=4.5J，故A正确，BC错误。从P到b，由机械能守恒定律得mg（H+R）=

小球在b点时，有N-mg=m

联立解得N =43N，根据牛顿第三定律知，小球运动到b点时对轨道的压力大小为43N，故D正确。

【关键点拨】。

采用逆向思维，小球c到Q的逆过程做平抛运动，结合平行四边形定则得出小球在c点的速度和竖直分速度，从而求得Q、c两点的高度差。从P到c，由机械能守恒定律求出P、a两点的高度差，即可求得小球从P点运动到Q点的过程中重力所做的功。根据机械能守恒求出小球通过b点的速度，在b点，根据牛顿运动定律求小球对轨道的压力。本题考查了平抛运动、机械能守恒定律和圆周运动的综合运用，要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，找到圆周运动向心力的来源是解决本题的关键。

高中物理生活中的圆周运动及其解题技巧及练习题(含答案)及解析

一、高中物理精讲专题测试生活中的圆周运动

1．如图所示，粗糙水平地面与半径为R=0.4m的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小．

（2）小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离

【答案】（1）160N（2）0.82m

【解析】

【详解】

（1）小物块在水平面上从A运动到B过程中，根据动能定理，有：

（F-μmg）xAB=12mvB2-0

在B点，以物块为研究对象，根据牛顿第二定律得：

2BvNmgmR

联立解得小物块运动到B点时轨道对物块的支持力为：N=160N

由牛顿第三定律可得，小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小为：N′=N=160N

（2）因为小物块恰能通过D点，所以在D点小物块所受的重力等于向心力，即：

2DvmgmR

可得：vD=2m/s

设小物块落地点距B点之间的距离为x，下落时间为t，根据平抛运动的规律有：

x=vDt，

2R=12gt2

解得：x=0.8m

则小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离20.82mlx

2．如图所示，BC为半径r225m竖直放置的细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m＝0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球过C点时速度大小不变，小球冲出C点后经过98s再次回到C点。（g＝10m/s2）求：

高一物理试卷带答案解析

考试范围：xxx；考试时间：xxx分钟；出题人：xxx

姓名：___________班级：___________考号：___________

题号 一 二 三 四 五 六 总分

得分

注意事项：

1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息

2．请将答案正确填写在答题卡上

评卷人 得 分

一、选择题

1.一辆沿笔直公路匀加速行驶的汽车，经过路旁两根相距50m的电线杆共用5s时间，它经过第二根电线杆时的速度为15m/s，则经过第1根电线杆时的速度为（）

A．2 m/s B．10 m/s C．2．5 m/s D．5 m/s

2.两个质量不同的小球，被长度不等的细线悬挂在同一点，并在同一水平面内作匀速圆周运动，如图所示。则两个小球的：（ ）

A．运动周期相等

B．运动线速度相等

C．运动角速度相等

D．向心加速度相等

3.如图所示，A、B为同一水平线上的两个相同的绕绳轮子．现按箭头方向以相同的速度缓慢转动A、B，使重物C缓慢上升．在此过程中绳上的拉力大小

A. 保持不变 B. 逐渐减小

C. 逐渐增大 D. 先减小后增大

4.如图所示，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的有

A．它们的落地时间相同

B．运动过程中重力做的功相等

C．它们的落地时的动能相同

D．它们落地时重力的瞬时功率相等

5.如图所示．v－t图中阴影部分的面积表示做匀变速直线运动物体的（）

A．位移 B．运动时间 C．加速度 D．平均速度

6.人造地球卫星运行时，其轨道半径为月球轨道半径的1/3，则此卫星运行的周期大约是（ ）

A．1天 B．5天 C．7天 D．大于10天

7. 关于惯性，下列说法正确的是（ ）

A．只有在不受外力作用时物体才有惯性