2022年平抛与类平抛运动典型例题.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载平抛与类平抛运动典型例题1如下列图,一高山滑雪运动员,从较陡的坡道上滑下,经过A 点时速度 v0=16m/s,AB与水平成 =53 0 角;经过一小段光滑水平滑道 BD从 D点水平飞出后又落在与水平面成倾角 37 的斜坡上 C点已知 AB两点间的距离 s 1=10m,D、C两点间的距离为 s2=75m,不计通过 B 点前后的速率变化,不考虑运动中的空气阻力; 取 g=10m/s 2,sin37 0=0.6 求:1 运动员从 D点飞出时的速度 vD的大小;2 滑雪板与坡道间的动摩擦因数2、国家飞碟射击队进行模拟训练用如图1 的装
2、置进行;被训练的运动员在高为H=20m 的塔顶,在地面上距塔的水平距离S 处有一电子抛靶装置;圆形靶以速度v 竖直上抛;当靶被竖直上抛的同时,运动员立刻用特制的手枪水平射击,子弹的速度v 1 100 m / s;不计人的反应时间、抛靶装置的高度和子弹在枪膛中的运动时间,忽视空气阻力及靶的大小(g=10m/s 2);求:(1)当s 取值在什么范畴内, 无论 v 2为何值都不能击中靶? (2)如 s=100m,v 2=20m/s,请通过运算说明靶能否被击中?3、( 14 分)如下列图,水平放置的平行板电容器,原先两板不带电,上极板接地,它的极板长L = 0.1m ,两板间距离 d = 0.4 cm
3、 ,有一束相同的带电微粒以相同的初速度先后从两板中心平行极板射入,由于重力作用微粒能落到下板上,微粒所带电荷立刻转移到下极板且匀称分布在名师归纳总结 下极板上设前一微粒落到下极板上时后一微粒才能开头射入两极板间;已知微粒质量为d B m = 第 1 页,共 29 页2 10-6kg,电量 q = 1 10-8 C,电容器电容为C =10-6 F,取g10m/s2求:(1)为使第一个微粒的落点范畴能在下板中点到紧靠边缘L 的 B 点之内,求微粒入射的初速度v0 的取值范畴;(2)如带电微粒以第一问中初速度0v 的最小值入射,就最m,q v0 多能有多少个带电微粒落到下极板上?A - - - -
4、- - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载4、如下列图,两平行金属板 AB 长 8cm,两板间距离 d8cm, A板比 B 板电势高 300V,一带正电的粒子电荷量 q 10-10 C,质量 m10-20 kg,沿电场中心线 RO垂直电场线飞入电场,初速度 02 10 6m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面 MN PS间的无电场区域后,进入固定在 O点的点电荷 Q形成的电场区域, (设界面 PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN PS相距为 12cm,D是中心线 RO与界面 PS的交点, O点在中心线上,距离界面 PS为 9cm,粒 子 穿
5、 过 界 面 PS 最 后 垂 直 打 在 放 置 于 中 心 线 上 的 荧 光 屏 bc 上 ( 静 电 力 常 数 k = 90 10 9N m 2/C 2)(1)求粒子穿过界面 MN时偏离中心线 RO的距离多远?到达 PS界面时离 D点多远?(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小M 12cm P 9cm O b c A R 0N D B S 5、两块水平平行放置的金属板如图 甲 所示,大量电子 已知电子质量为m、电荷量为e 由静止开头,经电压为 U0 的电场加速后,连续不断地从两板正中间沿水平方向射人两板间当两板均不带电时,这些电子通过两板之间的时
6、间为 3t 0;当在两板间加如图 乙 所示的周期为 2t 0、幅值恒为 U的周期性电压时,恰好能使全部电子均从两板间通过求名师归纳总结 1这些电子飞离两板间时,侧向位移 即竖直方向上的位移 的最大值 symax;第 2 页,共 29 页2 这些电子飞离两板间时,侧向位移的最小值symin;- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载专题八 圆周运动(一) -(重力场中的圆周运动)1、如下列图, 在匀速转动的水平圆盘上,沿半径方向放置两个用细线相连的质量均为 m 的小物体 A、B,它们到转轴的距离分别为 rA=20cm,rB=30cm,A、B 与
7、盘面间最大静摩擦力均为重力的0.4 倍,试求:(1)当细线上开头显现张力时,圆盘的角速度 0 ;(2)当 A 开头滑动时,圆盘的角速度;(3)当 A 即将滑动时, 烧断细线, A、B 运动状态如何? (g取10m/s2)L 的细绳,一端用手捏着,另一端系着一个小球A 现使手捏的一端在水2如下列图,一条长为平桌面上作半径为 r 、角速度为 的匀速圆周运动,且使绳始终与半径为 r 的圆相切,小球也在同一平面内作匀速圆周运动 . 如人手供应的功率恒定为 P,试求 : 1 小球作匀速圆周运动的角速度及线速度大小 . 2 小球在运动中所受桌面对它的摩擦力大小 . 3、如下列图,有一质量为 m 的小球 P
8、 与穿过光滑水平板上小孔O 的轻绳相连,用手拉着绳子另一端,使小球在水平板上绕 O点做半径为 a、角速度为 的匀速圆周运动 . 求:(1)此时绳上的拉力有多大?( 2)如将绳子从今状态快速放松,后又拉直,使小球绕O 做半径为 b 的匀速圆周运动.从放松到拉直这段过程经受了多长时间?( 3)小球做半径为b 的匀速圆周运动时,绳子上的拉力又是多大?A 4如下列图,两绳系一质量为m= 0.1kg 的小球,两绳的另一端分别固定于轴的 AB 两处,上面绳长 l= 2m,两绳拉直时与轴的夹角分别为30和 45,问球的角速度在什么范畴内两绳始终有张力 . B m 名师归纳总结 - - - - - - -第
9、3 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载5、如图,长为 R的轻绳,上端固定在 O点,下端连一小球 . 小球接近地面,处于静止状态 . 现给小球一沿水平方向的初速度 v0,小球开头在竖直平面内做圆周运动 . 设小球到达最高点时绳突然断开 . 已知小球最终落在离小球最初位置 2R的地面上 . 求: (1)小球在最高点的速度 v. (2)小球的初速度 v0. (3)小球在最低点时球对绳的拉力(4)假如细绳转过 60 0 角时突然断开,就小球上升到最高点时的速度多大?(小球的质量为 m, 重力加速度为g. )6( 15 分)如下列图,横截面半径为r 的圆
10、柱体固定在水平地面上;一个质量为m的小滑块P从截面最高点A处以v02rg滑下;不计任何摩擦阻力;Av0 5(1)试对小滑块P 从离开 A 点至落地的运动过程做出定性分析;(2)运算小滑块P 离开圆柱面时的瞬时速率和落地时的瞬时速率;下面是某同学的一种解答:(1)小滑块在A 点即离开柱面做平抛运动,直至落地;vt22rg(2)a、滑块 P 离开圆柱面时的瞬时速率为v02rg;5b、由:1mv02mg2r1mvt2得:落地时的速率为225你认为该同学的解答是否正确?如正确,请说明理由;如不正确,请给出正确解答;7( 16 分)如下列图,光滑半圆轨道竖直放置,半径为R,一水平轨道与圆轨道相切,在水平
11、名师归纳总结 光滑轨道上停着一个质量为M = 0.99kg 的木块,一颗质量为m = 0.01kg 的子弹,以vo = 400m/s第 4 页,共 29 页的水平速度射入木块中,然后一起运动到轨道最高点水平抛出,当圆轨道半径R 多大时,平抛的水平距离最大. 最大值是多少 . (g 取 10m/s2)- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载8某爱好小组设计了如下列图的玩具轨道,其中“2022 ”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(全部数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切弹射装置将一个小物体
12、(可视为质点)以 va5 m/s 的水平初速度由 a点弹出,从 b 点进入轨道,依次经过“ 8002”后从 p 点水平抛出小物体与地面 ab 段间的动摩擦因数 0.3,不计其它机械能缺失已知 ab 段长 L1. 5 m,数字 “ 0”的半径 R0.2 m,小物体质量 m 0.01 kg,g10 m/s 2求:小物体从 p 点抛出后的水平射程小物体经过数字“ 0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向p va 专题八圆周运动(二) -(天体的运动)b a 1、为了迎接太空时代的到来,美国国会通过一项方案:在2050 年前建造成太空升降机,就是把长绳的一端搁置在地球的卫星上,另一端系住长降机;放
13、开绳,升降机能到达地球上;人坐在升降机里,在卫星上通过电动机把升降机拉到卫星上;已知地球表面的重力加速g=10m/s 2,地球半径为 R;求:(1)某人在地球表面用体重计称得重 800N,站在升降机中,当长降机以加速度 a=g(g 为地球表面处的重力加速度)竖直上升,在某处此人再一次用同一体重计称得视重为 850N,忽视地球自转的影响,求升降机此时距地面的高度;(2)假如把绳的一端搁置在同步卫星上,地球自转的周期为T,求绳的长度至少为多长;2( 16 分)方案发射一颗距离地面高度为地球半径 R0的圆形轨道地球卫星 ,卫星轨道平面与赤道平面重合,已知地球表面重力加速度为 g, (1)求出卫星绕地
14、心运动周期 T (2)设地球自转周期 T 0,该卫星绕地旋转方向与地球自转方向相同,就在赤道上某一点的人能连续看到该卫星的时间是多少?名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 29 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3(14 分)北京时间学习必备欢迎下载100km 的圆轨道上运20XX 年 3 月 1 日下午 15 时 36 分,在距月球表面行3的质量为 1.2 10 kg 连同燃料 的“ 嫦娥一号” 卫星,在北京航天飞行掌握中心科技人员的掌握下发动机点火,在极短的时间内以 4.92km / s 的速度 相对月球表面 向前喷出质量为50kg 的气体后,卫星减速,
15、只在月球引力的作用下下落,最终胜利撞击到月球东经 52.36度、南纬 1 50 度的预定的丰富海区域,实现了预期目标,为中国探月一期工程画上一个圆满的句号已知月球的半径 R 1.7 10 km ,月球表面的重力加速度 3g 1.8m / s 求:21“ 嫦娥一号” 在圆轨道上的运行速度;2如忽视卫星下落过程中重力加速度的变化,求“ 嫦娥一号”撞击到月球表面时的速度专题八 圆周运动(三) -(带电粒子在有界磁场中的运动)1( 14 分)如下列图,在真空中半径r3 .0102m 的圆形区域内,有磁感应强度B=02T,方向如图的匀强磁场,一束带正电的粒子以初速度v010.106m/s,从磁场边界上直
16、径ab 的 a 端沿各个方向射入磁场,且初速方向都垂直于磁场方向,如该束粒子的比荷q 81 0. 10 C/kg,不计粒子重力求:m( 1)粒子在磁场中运动的最长时间( 2)如射入磁场的速度改为 v 3 . 0 10 5m/s,其他条件不变,试用斜线画出该束粒子在磁场中可能显现的区域,要求名师归纳总结 有简要的文字说明 (sin370 6.,cos 370 8.)第 6 页,共 29 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2( 16 分)电子质量为学习必备欢迎下载m、电量为 e,从坐标原点O 处沿 xOy 平面射入第一象限,射入时速度方向不同,速度大小均
17、为v0,如下列图现在某一区域加方向向外且垂直于xOy 平面的匀强磁场,磁感应强度为B,如这些电子穿过磁场后都能垂直射到荧光屏MN 上,荧光屏与y轴平行,求:(1)荧光屏上光斑的长度;( 2)所加磁场范畴的最小面积3、如下列图, 两个同心圆 , 半径分别为r 和 2r, 在两圆之间的环形区域内存在垂直纸面对里的匀强磁场,磁感应强度为 B;圆心 O处有一放射源 , 放出粒子的质量为 m,带电量为 q, 假设粒子速度方向都和纸面平行;( 1)图中箭头表示某一粒子初速度的方向,OA与初速度方向.O 60A 夹角为 60 ,要想使该粒子经过磁场第一次通过A 点,就初速度的大小是多少?( 2)要使粒子不穿
18、出环形区域,就粒子的初速度不能超过多少4、地磁场可以有效抵挡宇宙射线的侵入,爱护地球赤道剖面外地磁场可简化为包围地球厚度为 d 的匀强磁场,方向垂直该剖面,如图712 所示只要速度方向在该剖面内的射线粒子不能到达地面,就其它粒子不行能到达地面宇宙射线中对地球危害最大的带电粒子主要是 粒子,设 粒子的质量为 m,电荷量为 e,最大速度为 v,地球半径为 R,匀强磁场的磁感应强度为 B,不计大气对 粒子运动的影响要使在赤道平面内从任意方向射来的 粒子均不能到达地面,就磁场厚度 d 应满意什么条件?d R B 图 7 12 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 29 页精选学习资料
19、 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载5、两平面荧光屏相互垂直放置,在两屏内分别取垂直于两屏交线的直线为 x 轴和 y 轴,交点 O为原点,如下列图,在y0,0x0,xa 的区域有垂直于纸面对外的匀强磁场,两区域内的磁感应强度大小均为B.在 O 点有一处小孔,一束质量为 m、带电量为qq0的粒子沿x 轴经小孔射入磁场,最终打在竖直和水平荧光屏上,使荧光屏发亮,从射粒子的速度可取从零到某一最大值之间的各种数值;已知速度最大的粒子在0ca 的区域中运动的时间之比为 25,在磁场中运动的总时间为 7T/12,其中 T 为该粒子在磁感应强度为 B 的匀强磁场中作圆周运动的周期;试求两
20、个荧光屏上亮线的范畴(不计重力的影响);专题九 带电粒子在复合场中的运动1、(苏北四市高三第三次调研)如下列图, K 与虚线 MN 之间是加速电场,虚线 MN 与 PQ 之间是匀强电场,虚线 PQ 与荧光屏之间是匀强磁场,且 MN 、PQ 与荧光屏三者相互平行,电场和磁场的方向如下列图,图中 A 点与 O 点的连线垂直于荧光屏 . 一带正电的粒子从 A 点离开加速电场,速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场,在离开偏转电场后进入匀强磁场,最终恰好垂直地打在荧光屏上 . 已知电场和磁场区域在竖直方向足够长,加速电场电压与偏转电场的场强关系为 U= 1Ed,式中的 d 是偏转电场的宽度,磁场的磁感
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