高中物理曲线运动专项训练100(附答案)含解析.pdfVIP

高中物理曲线运动专项训练100(附答案)含解析

一、高中物理精讲专题测试曲线运动

1．一质量M=0.8kg的小物块，用长l=0.8m的细绳悬挂在天花板上，处于静止状态．一质

量m=0.2kg的粘性小球以速度v=10m/s水平射向小物块，并与物块粘在一起，小球与小物

0

块相互作用时间极短可以忽略．不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2．求：

1

（）小球粘在物块上的瞬间，小球和小物块共同速度的大小；

2

（）小球和小物块摆动过程中，细绳拉力的最大值；

3

（）小球和小物块摆动过程中所能达到的最大高度．

【答案】（1）v=2.0m/s（2）F=15N(3)h=0.2m

共

【解析】

（1）因为小球与物块相互作用时间极短，所以小球和物块组成的系统动量守恒．

mv(Mm)v

0共

v=2.0m/s

得:

共

（2）小球和物块将以v开始运动时，轻绳受到的拉力最大，设最大拉力为F，

共

v2

F(Mm)g(Mm)共

L

F15N

得:

（3）小球和物块将以v为初速度向右摆动，摆动过程中只有重力做功，所以机械能守

共

h

恒，设它们所能达到的最大高度为，根据机械能守恒：

1

（m+M)gh(mM)v2

2共

h0.2m

解得:

综上所述本题答案是:（1）v=2.0m/s（2）F=15N(3)h=0.2m

共

点睛:

（1）小球粘在物块上，动量守恒．由动量守恒，得小球和物块共同速度的大小．

（2）对小球和物块合力提供向心力，可求得轻绳受到的拉力

（3）小球和物块上摆机械能守恒．由机械能守恒可得小球和物块能达到的最大高度．

2．如图所示，竖直圆形轨道固定在木板B上，木板B固定在水平地面上，一个质量为3m

小球A静止在木板B上圆形轨道的左侧．一质量为m的子弹以速度v水平射入小球并停

0

留在其中，小球向右运动进入圆形轨道后，会在圆形轨道内侧做圆周运动．圆形轨道半径

为R，木板B和圆形轨道总质量为12m，重力加速度为g，不计小球与圆形轨道和木板间

的摩擦阻力．求：

(1)

子弹射入小球的过程中产生的内能；

(2)

当小球运动到圆形轨道的最低点时，木板对水平面的压力；

(3)

为保证小球不脱离圆形轨道，且木板不会在竖直方向上跳起，求子弹速度的范围．

3mv2

mv216mg0v42gR45gRv82gR

(1)(2)(3)

【答案】或

804R00

【解析】

本题考察完全非弹性碰撞、机械能与曲线运动相结合的问题．

(1)mv(m3m)v

子弹射入小球的过程，由动量守恒定律得：

01

11

由能量守恒定律得：Qmv24mv2

2021