高考物理一轮复习专题热点平抛运动与圆周运动的综合问题讲义.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高考物理一轮复习专题热点平抛运动与圆周运动的综合问题讲义高考物理一轮复习专题热点平抛运动与圆周运动的综合问题讲义专题热点四平抛运动与圆周运动的综合问题一、水平面内圆周运动与平抛运动的综合问题1命题角度此类问题往往是物体先做水平面内的匀速圆周运动，后做平抛运动，有时还要结合能量关系分析求解，多以选择题或计算题形式考查2解题关键(1)明确水平面内匀速圆周运动的向心力来源，

2、根据牛顿第二定律和向心力公式列方程(2)平抛运动一般是沿水平方向和竖直方向分解速度或位移(3)速度是联系前后两个过程的关键物理量，前一个过程的末速度是后一个过程的初速度【例1】地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P点的正上方，P与跑道圆心O的距离为L(LR)，如图41所示，跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)问：图41(1)当小车分别位于A点和B点时(AOB90)，沙袋被抛出时的初速度各为多大？(2)若小车在跑道上运动，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？(3)若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为

3、使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？【解析】(1)沙袋从P点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为t，则hgt2，解得t当小车位于A点时有xAvAtLR可得vA(LR)当小车位于B点时，有xBvBt可得vB(2)若小车在跑道上运动，要使沙袋落入小车，最小的抛出速度为v0minvA(LR)若当小车经过C点时沙袋刚好落入，抛出时的初速度最大，有xCv0maxtLR可得v0max(LR)所以沙袋被抛出时的初速度范围为(LR)v0(LR)(3)要使沙袋能在B处落入小车中，小车运动的时间应与沙袋下落的时间相同tAB(n)(n0,1,2,3，)tABt得v(n0,1,2,3，)【答案】(1

4、)(LR)(2)(LR)v0(LR)(3)(n0,1,2,3，)二、竖直面内圆周运动与平抛运动的综合问题1命题角度此类问题有时物体先做竖直面内的变速圆周运动，后做平抛运动，有时物体先做平抛运动，后做竖直面内的变速圆周运动，往往要结合能量关系求解，多以计算题形式考查2解题关键(1)竖直面内的圆周运动首先要明确是“轻杆模型”还是“轻绳模型”，然后分析物体能够到达圆周最高点的临界条件(2)速度也是联系前后两个过程的关键物理量图42【例2】如图42所示，一不可伸长的轻绳上端悬挂于O点，下端系一质量m1.0 kg的小球现将小球拉到A点(保持绳绷直)由静止释放，当它经过B点时绳恰好被拉断，小球平抛后落在水

5、平地面上的C点，地面上的D点与OB在同一竖直线上，已知绳长L1.0 m，B点离地高度H1.0 m，A、B两点的高度差h0.5 m，重力加速度g取10 m/s2，不计空气影响，求：(1)地面上DC两点间的距离s；(2)轻绳所受的最大拉力大小【解析】分段研究小球的运动过程，A到B过程中小球在竖直面内做圆周运动，机械能守恒；B到C过程中小球做平抛运动，根据平抛运动的分解求解注意隐含条件：恰好被拉断时，轻绳达到最大张力(1)小球从A到B过程机械能守恒，有mghmv小球从B到C做平抛运动，在竖直方向上有Hgt2在水平方向上有svBt由式解得s1.41 m(2)小球下摆到达B点时，绳的拉力和重力的合力提供向心力，有Fmgm由式解得F20 N根据牛顿第三定律FF轻绳所受的最大拉力为20 N.【答案】(1)1.41 m(2)20 N-