发布时间 : 星期一 文章人教版高一物理必修二：曲线运动 单元测试题(含答案和详细解析) (1)更新完毕开始阅读f6603b0288eb172ded630b1c59eef8c75ebf9541
[解析] (1)入侵导弹做平抛运动,则: h=gt2
M、P间的水平距离xMP=v0。
(2)要使发射导弹拦截成功,则入侵导弹飞行的时间t1=
下落的距离h1=g
拦截导弹上升的距离h2=h-h1=a
所以Δt=t1-t2=-
。
[第13题] (15分)如图所示,一个可视为质点的质量m=2 kg的木块从P点以初速度v0=5 m/s向右运动,木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,木块运动到M点后水平抛出,恰好沿竖直的粗糙圆弧AB的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力)。已知圆弧的半径R=0.5 m,半径OA与竖直半径OB间的夹角θ=53°,木块到达A点时的速度vA=5 m/s,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2。 (1)求P到M的距离l; (2)求M、A间的距离s;
(3)若木块到达圆弧底端B点时速度大小vB=5 m/s,求此时木块对轨道的压力。
[答案] (1)2 m (2) m (3)70 N 方向竖直向下
[解析] (1)木块运动到A点时,木块做平抛运动的初速度v等于vA的水平分速度,由题图可知: v=vA cos θ=3 m/s
木块在水平面上滑行时的加速度大小a=μg=4 m/s2
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P到M的距离l==2 m。
(2)由题图可知,木块运动至A点时竖直方向的分速度为vy=vA sin θ=4 m/s 设M点与A点的水平距离为x,竖直高度为h,有 vy=gt =2gh x=vt s=
解得:s= m。
(3)根据FN-mg=m可得 FN=70 N
由牛顿第三定律可知,木块对轨道的压力大小FN'=FN=70 N,方向竖直向下。
[第14题] (15分)如图所示,水平放置的圆盘上,在其边缘 C 点固定一个小桶,桶的高度不计,圆盘半径R=1 m,在圆盘直径CD的正上方,与CD平行放置一条水平滑道AB,滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上,且B点距离圆盘圆心的竖直高度h=1.25 m,在滑道左端静止放置一个质量为m=0.4 kg的物块(可视为质点),物块与滑道间的动摩擦因数μ=0.2,现用F=4 N的水平作用力拉动物块,同时圆盘从图示位置,以角速度ω=2π rad/s绕通过圆心O的竖直轴匀速转动,拉力作用在物块一段时间后撤掉,最终物块由B点水平抛出,恰好落入圆盘边缘的小桶内。重力加速度取10 m/s2。
(1)若拉力作用时间为0.5 s,求所需滑道的长度; (2)求拉力作用的最短时间。
[答案] (1)4 m (2)0.3 s
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[解析] 物块离开滑道后做平抛运动,则h=gt2,t=物块离开滑道时的速度v==2 m/s 由牛顿第二定律得:F-μmg=ma1 解得:a1=8 m/s2
撤去外力后,由牛顿第二定律得:-μmg=ma2 解得:a2=-2 m/s2
(1)拉力作用时间t1'=0.5 s,物块加速获得速度: v1=a1t1'=4 m/s。
=0.5 s
则板长L=a1t1'2+=4 m
(2)当盘转过一圈时物块落入桶中,此时拉力作用时间最短
盘转过一圈的时间T==1 s
物块在滑道上先加速后减速,最终速度v=a1t1+a2t2 物块滑行时间、抛出在空中运动时间与圆盘周期关系: t1+t2+t=T 解得:t1=0.3 s。
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