高中物理平抛运动试题

为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个质量为2kg的小物块以初速度v₀＝4.0m/s，从某一高处水平抛出，恰从A点无碰撞地沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道AB的动摩擦因数μ＝0.5（g取10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）：

（1）求小物块的抛出点和A点的高度差；
（2）求小物块沿着轨道AB运动的过程中克服摩擦力所做的功；
（3）为了让小物块能沿着轨道运动，并从E点飞出，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?

如图所示是某次四驱车比赛的轨道某一段．张华控制的四驱车（可视为质点），质量 m=1.0kg，额定功率为P=7W．张华的四驱车到达水平平台上A点时速度很小（可视为0），此时启动四驱车的发动机并直接使发动机的功率达到额定功率，一段时间后关闭发动机．当四驱车由平台边缘B点飞出后，恰能沿竖直光滑圆弧轨道CDE上C点的切线方向飞入圆形轨道，且此时的速度大小为5m/s，∠COD=53°，并从轨道边缘E点竖直向上飞出，离开E以后上升的最大高度为h=0.85m．已知AB间的距离L=6m，四驱车在AB段运动时的阻力恒为1N．重力加速度g取10m/s²，不计空气阻力．sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

（1）四驱车运动到B点时的速度大小；
（2）发动机在水平平台上工作的时间；
（3）四驱车对圆弧轨道的最大压力．

如图所示，从A、B、C三个不同的位置向右分别以V_A、V_B、V_C的水平初速度抛出三个小球A、B、C，其中A、B在同一竖直线上，B、C在同一水平线上，三个小球均同时落在地面上的D点，不计空气阻力．则必须（   ）

A．先同时抛出A、B两球，且V_A < V_B < V_C
B．先同时抛出B、C两球，且V_A> V_B >V_C
C．后同时抛出A、B两球，且V_A > V_B > V_C
D．后同时抛出B、C两球，且V_A < V_B < V_C

(12分)如图甲所示，水平传送带AB的长度L=3.75m，皮带轮的半径R=0.1m。现有一小物体（视为质点）以水平速度v₀从A点滑上传送带，物块与传送带间动摩擦因数为μ=0.2，传送带上表面距地面的高度h=5m， g取10m/s²，试讨论下列问题：

(1)若皮带静止，要使小物体滑到B端后做平抛运动．则小物体滑上A点的初速度v₀至少为多少？
(2)若皮带轮以角速度=40rad/s顺时针匀速转动，小物体滑上A点的初速度v₀="3" m/s，求小物体由A点运动到B点的时间及落地点到B的水平位移s；
(3)若皮带轮以角速度=40rad/s顺时针匀速转动，求v₀满足什么条件时，小物块均落到地面上的同一点．

如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在临近平台的一倾角为α＝53°的斜面顶端，并刚好沿斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h＝0.8 m，g＝10 m/s²，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，则：

(1)小球水平抛出的初速度v₀是多少？
(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离s是多少？
⑶小球与斜面的动摩擦因数μ=0.5，斜面高H=16m，小球到达斜面底端的速度多大？

如图，质量m=1.0kg的物体（可视为质点）以v₀=10m/s的初速度从水平面的某点向右运动并冲上半径R=1.0m的竖直光滑半圆环,物体与水平面间的动摩擦因数.求：

（1）物体能从M点飞出，落到水平面时落点到N点的距离的最小值为多大？
（2）如果物体从某点出发后在半圆轨道运动过程途中离开轨道，求出发点到N点的距离x的取值范围.

如下图所示，两光滑金属导轨，间距d＝0.2m，在桌面上的部分是水平的，处在磁感应强度B＝0.1T、方向竖直向下的有界磁场中，电阻R＝3Ω，桌面高H＝0.8m，金属杆ab质量m＝0.2kg、电阻r＝1Ω，在导轨上距桌面h＝0.2m高处由静止释放，落地点距桌面左边缘的水平距离s＝0.4m，g＝10m/s²，求：

(1)金属杆刚进入磁场时，R上的电流大小和方向；
(2)整个过程中R上放出的热量．

在一次探究活动中，某同学设计了如图所示的实验装置，将半径R="1" m的光滑半圆弧轨道固定在质量M="0.5" kg、长L="4" m的小车的上表面中点位置，半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切，现让位于轨道最低点的质量m="0.1" kg的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动，某时刻小车碰到障碍物而瞬时处于静止状态（小车不反弹），之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处，该同学通过这次实验得到了如下结论，其中正确的是（g取10 m/s²） (  )

A．小球到达最高点的速度为m/s

B．小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5 J

C．小车瞬时静止前、后，小球在轨道最低点对轨道的压力由1 N瞬时变为6.5 N

D．小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5 m/s

特战队员在进行素质训练时，抓住一端固定在同一水平高度的不同位置的绳索，从高度一定的平台由水平状态无初速开始下摆，如图所示，在到达竖直状态时放开绳索，特战队员水平抛出直到落地。不计绳索质量和空气阻力，特战队员可看成质点。下列说法正确的是（     ）

A．绳索越长，特战队员落地时的水平位移越大

B．绳索越长，特战队员落地时的速度越大

C．绳索越长，特战队员落地时的水平方向速度越大

D．绳索越长，特战队员落地时的竖直方向速度越大

(14分)如图所示，光滑圆弧轨道最低点与光滑斜面在B点用一段光滑小圆弧平滑连接，可认为没有能量的损失，圆弧半径为R="0.5" m，斜面的倾角为45⁰，现有一个可视为质点、质量为m="0.1" kg的小球从斜面上A点由静止释放，通过圆弧轨道最低点B时对轨道的压力为6 N。以B点为坐标原点建立坐标系如图所示(g="10" m/s²)。求：

（1）小球最初自由释放位置A离最低点B的高度h；
（2）小球运动到C点时对轨道的压力的大小；
（3）小球从离开C点至第一次落回到斜面上，落点的坐标是多少?

(14分)如图所示，在距地面高为H＝45m处，有一小球A以初速度v₀＝10 m/s水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物块B以某一初速度同方向滑出，B与地面间的动摩擦因数为μ＝0.5，A恰好击中B,A、B均可看做质点，空气阻力不计，重力加速度g取10m/s²，求：

（1）A球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移；
（2）B刚运动时的初速度及A击中B时B的速度的大小。

（原创）如图所示，在平原上空水平匀速飞行的轰炸机，每隔1s投放一颗炸弹，若不计空气阻力，下列说法正确的有

A．落地前，炸弹排列在同一竖直线上

B．炸弹都落在地面上同一点

C．炸弹落地时速度大小方向都相同

D．相邻炸弹在空中的距离保持不变

如图所示，小球a从倾角为θ＝60°的固定粗糙斜面顶端以速度v₁沿斜面恰好匀速下滑，同时将另一小球b在斜面底端正上方与a球等高处以速度v₂水平抛出，两球恰在斜面中点P相遇（不计空气阻力），则下列说法正确的是

A．v1∶v2＝1∶2

B．v1∶v2＝1∶1

C．若小球b以2v2水平抛出，则两小球仍能相遇

D．若小球b以2v2水平抛出，则b球落在斜面上时，a球在b球的下方

如图所示,半圆形轨道竖直放置，在轨道水平直径的两端，先后以速度v₁、v₂水平抛出a、b两个小球，两球均落在轨道上的P点，OP与竖直方向所成夹角θ=30°。设两球落在P点时速度与竖直方向的夹角分别为α、β，则

A．v2=2v1

B．v2=3v1

C．tanα=3tanβ

D．b球落到P点时速度方向的反向延长线经过O点

如图所示，粘有小泥块的小球用长的细绳系于悬点O，小球静止时距水平地面的高度为h。现将小球向左拉偏一角度，使其从静止开始运动。当小球运动到最低点时，泥块恰好从小球上脱落。已知小球质量为M，泥块质量为m，且小球和泥块均可视为质点。求：

（1）小球运动到最低点泥块刚要脱落时，小球和泥块运动的速度大小；
（2）泥块脱落至落地在空中飞行的水平距离s；
（3）泥块脱离小球后的瞬间小球受到绳的拉力为多大？