2013_二轮专题_曲线_圆周运动_场中曲线运动.docVIP

曲线运动 圆周运动 研学目标：1、理解运动的合成与分解的一般方法 2、万有引力定律及其应用 3、圆周运动及其具体应用 考点一、运动的合成与分解 例1：如图所示，在离水面高为H的岸边有人以大小为v0的速度匀速收绳使船靠岸，当岸上的定滑轮与船的水平距离为s时，船速多大? 拓展：如图光滑杆沿墙壁下滑，当杆与竖直方向的夹角为37°时，求两端点的速度关系 如图，光滑斜面的倾角为 ，竖直的光滑细杆到定滑轮的距离为a，斜面上的物体M和穿过细杆的m通过跨过定滑轮的轻绳相连，开始保持两物体静止，连接m的轻绳处于水平状态，放手后两物体从静止开始运动，求m下降b时两物体的速度大小？ 考点二：平抛运动 例如图所示，光滑曲面轨道置于高度为H＝1.8 m的平台上，其末端切线水平．另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间，构成倾角为θ＝37°的斜面，整个装置固定在竖直平面内．一个可视作质点的质量为m＝0.1 kg的小球，从光滑曲面上由静止开始下滑 不计空气阻力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8 1 若小球下滑后做平抛运动正好击中木板的末端，则释放小球的高度为多大？ 2 试推导小球下滑后做平抛运动第一次撞击木板时的动能与它下滑高度h的关系表达式． 如图所示，一根轻绳一端固定在O点，另一端拴一质量m＝0.1 kg的小球静止于A点，其右方有底面半径r＝0.2 m的转筒，转筒顶端与A等高，筒底端左侧有一小孔，距顶端h＝0.8 m．开始时小球处于O点所在水平面上方30°的位置B处且细绳刚好伸直，OB及OA与转筒的轴线在同一竖直平面内，小孔此时也位于该竖直平面内．将小球从B点由静止释放，小球经过A点时速度＝2 m/s，此时轻绳突然断掉，同时转筒立刻以某一角速度做匀速转动，最终小球恰好进入小孔．取g＝10 m/s，不计空气阻力． 1 求转筒轴线与A点的距离d； 2 求转筒转动的角速度ω； 3 欲求轻绳的长度l，某同学解法如下：小球从B点运动到A点过程中，只有重力做功，故机械能守恒，则mgl 1＋sin 30° ＝m，代入数据，即可求得l.你认为上述解法是否正确？如果认为正确，请完成此题；如果认为不正确，请给出正确的解答. 运动问题的分析 例3：如右图所示，滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，试求滑块在AB段运动过程中的加速度. 拓展：如图所示的装置是在竖直平面内放置光滑的绝缘轨道，处于水平向右的匀强电场中，以带负电荷的小球从高h的A处静止开始下滑，沿轨道ABC运动后进入圆环内作圆周运动。已知小球所受到电场力是其重力的3／4，圆滑半径为R，斜面倾角为θ，sBC 2R。若使小球在圆环内能作完整的圆周运动，h至少为多少？ 考点四：万有引力定律的应用 例a、b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是 （ ） A.带电粒子所带电荷的符号 B.带电粒子在a、b两点的受力方向 C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大 D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大 例6：如图所示，以O为原点建立平面直角坐标系Oxy，沿y轴放置一平面荧光屏，在y 0,0 x 0.5 m的区域有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小B＝0.5 T．在原点O放一个开有小孔粒子源，粒子源能同时放出比荷为q/m＝4.0×106 C/kg的不同速率的正离子束，沿与x轴成30°角从小孔射入磁场，最后打在荧光屏上，使荧光屏发亮．入射正离子束的速率在0到最大值vm＝2.0×106 m/s的范围内，不计离子之间的相互作用，也不计离子的重力． 1 求离子打到荧光屏上的范围． 2 若在某时刻 设为t＝0时刻 沿与x轴成30°角方向射入各种速率的正离子，求经过×10－7 s时这些离子所在位置构成的曲线方程．D形盒内匀强磁场的磁感应强度B＝1.5 T, D形盒的半径为R＝60 cm,两盒间隙d＝1.0 cm,两盒间电压U＝2.0×104 V,今将α粒子从近于间隙中心某点向D形盒内以近似于零的初速度，垂直于半径的方向射入，求： ⑴粒子做匀速圆周运动的周期T ？ ⑵粒子加速获得的最大动能为Ekm ？ ⑶粒子被加速的次数n ？ ⑷粒子在加速器内运行的时间.（注意：不计在电场中加速时间） 例8、如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在xOy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）. （1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置. （2）在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区