高考物理曲线运动试题(有答案和解析)及解析 .pdfVIP

高考物理曲线运动试题(有答案和解析)及解析 一、高中物理精讲专题测试曲线运动 R ABC PA A 1．如图，在竖直平面内，一半径为 的光滑圆弧轨道 和水平轨道 在 点相 3 切．BC为圆弧轨道的直径．O为圆心，OA和 OB之间的夹角为 α，sinα= ，一质量为 m 5 的小球沿水平轨道向右运动，经A 点沿圆弧轨道通过 C点，落至水平轨道；在整个过程 中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在 C点所 g 受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零．重力加速度大小为 ．求： （1）水平恒力的大小和小球到达 C点时速度的大小； （2）小球到达A点时动量的大小； （3）小球从C点落至水平轨道所用的时间． 5gR m 23gR 3 5R 【答案】（1） （2） （3） 2 2 5 g 【解析】 、 、 、 试题分析 本题考查小球在竖直面内的圆周运动 受力分析 动量 斜下抛运动及其相关 的知识点，意在考查考生灵活运用相关知识解决问题的的能力． （1 F C F 解析 ）设水平恒力的大小为 ，小球到达 点时所受合力的大小为 ．由力的合成法则 0 有 F 0 tan ① mg F 2 (mg )2 F 2 ② 0 C v 设小球到达 点时的速度大小为 ，由牛顿第二定律得 v2 F m ③ R 由①②③式和题给数据得 3 F  mg ④ 0 4 5gR v  ⑤ 2 （2 ）设小球到达A 点的速度大小为v CD PA PA D ，作 ，交 于 点，由几何关系得 1 DA R sin ⑥ CD R (1 cos ） ⑦ 由动能定理有 1 1 mg CD F DA  mv2  mv2 ⑧ 0 2 2 1 A 由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得，小球在 点的动量大小为 m 23gR p mv  ⑨ 1 2 （3 C g ）小球离开 点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为 ．设小 v C t 球在竖直方向的初速度为 ，从 点落至水平轨道上所用时间为 ．由运动学公式有  1 v