平抛运动圆周运动与能量专题(两课时)

平抛运动、圆周运动与能量专题训练一、选择题1、以10m/s的初速度从距水平地面20m高的塔上水平抛出一个石子．不计空气阻力，取g＝10m/s2，则石子抛出点到落地点位移的大小为(C)2、做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3m/s，角速度为6rad/s，则下列相关计算量正确的是(D)A．物体运动的向心加速度大小为1.5m／s2B．物体运动的圆周半径为2mC．物体在1s内发生的位移为3mD．在0．1s内物体通过的弧长为0.3m3、在匀速转动的水平转盘上，有一个相对于盘静止的物体，随盘一起转动，关于它的受力情况，下列说法中正确的是（B）A．只受到重力和盘面的支持力作用B．只受到重力、支持力和静摩擦力的作用C．除重力、支持力外，还受到向心力的作用D．受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用4、人站在h高处的平台上，水平抛出一个质量为m的物体，物体落地时的速度为v，以平台为重力势能的零点，不计空气阻力，则有(B)A．人对小球做的功是mv2/2B．人对小球做的功是mv2/2－mghC．小球落地时的机械能是mv2/2D．小球落地时的机械能是mv2/2＋mgh5、光滑水平面上的物体，在水平恒力F作用下由静止开始运动，经过路程s1速度达到v，又经过路程s2速度达到2v，则在s1和s2两段路程中，F对物体所做的功之比为(C)A．1:1B．1:2C．1:3D．1:46、关于重力势能，下列说法中正确的是(D)A．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是惟一确定的B．重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功[来源:Z|xx|k.Com]C．物体做匀速直线运动时，其重力势能一定不变D．只要重力做功，物体的重力势能一定变化A．20mB．30mC．202mD．302m7、．汽车以72km/h的速度通过凸形桥最高点时，对桥面的压力是车重的3/4，则当车对桥面最高点的压力恰好为零时，车速为（B）A．40km/hB．40m/sC．120km/hD．120m/s8、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中（弹簧保持竖直），下列关于能的叙述正确的是（B）Ａ．弹簧的弹性势能先增大后减小Ｂ．小球的动能先增大后减小Ｃ．小球的重力势能先增大后减小Ｄ．小球和弹簧机械能总和先增大后减小9、物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（D）A．物体必须受到恒力的作用B．物体所受合力必须等于零C．物体所受合力的大小可能变化D．物体所受合力的大小不变，方向不断改变10、如图所示，一物体从A点沿光滑面AB与AC分别滑到同一水平面上的B点与C点，则下列说法中正确的是（B）A．到达斜面底端时的速度相同B．到达斜面底端时的动能相同C．沿AB面和AC面运动时间一样长D．沿AC面运动时间长11、质量不同而具有相同动能的两个物体，在动摩擦因数相同的水平面上滑行到停止，则（D）A．质量大的滑行的距离大B．质量大的滑行的时间长C．质量大的滑行的加速度小D．它们克服阻力做的功一样多12、关于弹性势能，下列说法中正确的是（A）A．任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能B．任何具有弹性势能的物体不一定发生了弹性形变C．弹性势能不能转化为重力势能D．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关13、①行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；②流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；③降落伞在空中匀速下降。上述不同现象中所包含的相同的物理过程是(D)A．物体的其它形式的能量转化为机械能ACB300600B．物体的动能转化为其它形式的能量C．物体的势能转化为其它形式的能量D．物体的机械能转化为其它形式的能量二、计算题1、．如图所示，行车通过长L=5m的吊索，吊着质量m=1.0×103kg的钢材，以＝2m/s速度沿水平方向匀速行驶，行车突然停车。（g取10m/s2）求：（1）行车在行驶过程中，吊钩受到的拉力F；（2）行车突然停车的瞬间，吊钩受到的拉力F′。解：（1）由二力平衡条件知：F=mg=104N①（2）由题意知，行车突然停车的瞬间，钢材开始做圆周运动，其所受合力提供向心力，即：F′－mg=Lm2②∴F′=m（g+L2）=1.08×104N③评分标准：①式3分；②③各式2分2、如图所示，半径R＝0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为l＝lm的水平面相切于B点，BC离地面高h＝0.45m，C点与一倾角为θ＝30º的光滑斜面连接。质量m＝1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.1，取g＝10m／s2。求：小滑块从C点运动到地面所需的时间。解：D→C动能定理：⑤0212CmvmglmgR假设小滑块平抛落至水平地面上⑥221gth得t＝0.3s⑦⑧tvxC得⑨＞tanm2.1hx3、如图所示，在水平光滑轨道PQ上有一个轻弹簧其左端固定，现用一质量m=2.0kg的小物块（视为质点）将弹簧压缩后释放，物块离开弹簧后经过水平轨道右端恰好沿半圆轨道的切线进入竖直固定的轨道，小物块并进入半圆轨道后恰好能沿轨道运动，经过最低点后滑上质量M=8.0kg的长木板，最后恰好停在长木板最左端。已知竖直半圆轨道光滑且半径R=0.5m，物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2，木板与水平地面间摩擦不计，取Lg=10m/s2。（1）弹簧具有的弹性势能；（2）小物块滑到半圆轨道底端时对轨道的压力；（3）木板的长度。4、如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B，C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h＝1.6m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5。取sin37o=0.6，cos37o=0.8，g=10m/s2。求：物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。（假设斜面足够长）解：因为，mgsin37o＞μmgcos37o（或μ＜tan37o）所以，物体不会停在斜面上。物体最后以C为中心，B为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动。从E点开始直至稳定，系统因摩擦所产生的热量Q=△EP⑧△EP=mg（h+Rcos37o）⑨联立⑥、⑦解得Q=4.8（J）⑩5、小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地。如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为34d,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。求：（1）求绳断时球的速度大小1v和球落地时的速度大小2v。（2）向绳能承受的最大拉力多大？（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离为多少？（1）设绳段后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向21142dgt，水平方向1dvt得12vgd由机械能守恒定律，有2221113()224mvmvmgdd得252vgd（2）设绳能承受的最大拉力大小为T，这也是球受到绳的最大拉力大小。球做圆周运动的半径为34Rd由圆周运动向心力公式，有21mvTmgR得113Tmg（3）设绳长尾l，绳断时球的速度大小为3v，绳承受的最大推力不变，有23mvTmgl得383vgl绳断后球做平抛运动，竖直位移为dl，水平位移为x，时间为1t有2112dlgt31xvt得()43ldlx当2dl时，x有极大值，max233xd