1、高二物理学业水平测试练习三(圆周运动及动能定理)1、如图所示,物体在离斜面底端 4m 处由静止滑下,若动摩擦因数均为 O.5,斜面倾角为 37,斜面与平面间由一小段圆弧连接,求物体能在水平面上滑行多远?2、如图所示,质量为 m 的钢珠从高出地面 h 处由静止自由下落,落到地面进入沙坑 h/10 停止,则(1)钢珠在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍?(2)若让钢珠进入沙坑 h/8,则钢珠在 h 处的动能应为多少?设钢珠在沙坑中所受平均阻力大小不随深度改变。3、如图所示,某滑板爱好者在离地 h=1.8 m 高的平台上滑行,水平离开 A 点后落在水平地面的 B 点,其水平位移 s1=3 m,着地时
2、由于存在能量损失,着地后速度变为v=4 m/s,并以此为初速度沿水平地面滑行 s2=8 m 后停止.已知人与滑板的总质量m=60 kg.求:(1)人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小.(2)人与滑板离开平台时的水平初速度.(空气阻力忽略不计,g 取 10 m/s2)4、某同学为了测定滑块与水平轨道间的动摩擦因数,他让该滑块沿一竖直平面内的光滑弧形轨道,从离水平轨道 0.20m 高的 点,由静止开始下滑(如图所示)。到达 点后,沿水平轨道滑行 1.0m 后停止运动。若弧形轨道与水平轨道相切,且h/10h不计空气阻力,g 取 10m/s ,求:(1) 滑块进入水平轨道时的速度大小;(2) 滑
3、块与水平轨道的动摩擦因数。5、过山车是一种惊险的游乐工具,从离地高为 12.8 米的斜坡顶端滑下,在斜坡的底端有一个圆形轨道,圆形轨道的半径为 5 米,过山车质量为 150 千克,g=10m/s 2 求:1)当过山车经过圆形轨道最高点 C 时,轨道对车的作用力为多大? 2)若考虑阻力的影响,当过山车经过 C 点时对轨道恰好无压力,则在过山车从斜坡最高点 A 运动至 C 点的过程中,克服阻力做的功为多大?6、把质量为 0.5kg 的石块从离地面高为 10m 的高处以与水平面成 30斜向上方抛出,石块落地时的速度为 15m/s。不计空气阻力,求石块抛出的初速度大小。(g=10m/s 2)7、如图所
4、示,质量为 m 的小球从光滑的斜面滑下后又冲上光滑的圆弧轨道,已知圆环的半径为 R,当小球从多高处滑下时小球能通过圆环的最高点 A。8、一个质量 m=200g 的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上,弹簧的上端固定于环的最高点 A,环的半径 R=0.5m,弹簧的原长 L0=0.5m,劲度系数为4.8N/m,如图所示位置,若小球从图中所示位置 B 点由静止开始滑动到最低点 C时,弹簧的弹性弹性势能 Ep=0.6J.求(1)小球到 C 点时的速度 vC的大小; (2)小球在 C 点对环的作用力。(g=10m/s 2)9、如图所示,AB 和 CD 为半径为 R=1 m 的 1/4 圆弧形光
5、滑轨道,BC 为一段长 2m 的水平轨道质量为 2kg 的物体从轨道 A 端由静止释放,若物体与水平轨道 BC 间的动摩擦因数为 0.1,求:(l)物体第 1 次沿 CD 弧形轨道可上升的最大高度。(2)物体最终停下来的位置与 B 点的距离。10、山地滑雪是人们喜爱的一项体育运动一滑雪坡由 AB 和 BC 组成,AB 是倾角为 37的斜坡,BC 是半径为 R=5m 的很小圆弧面,圆弧面和斜面相切于 B,与水平面相切于 c,如图所示,AB 竖直高度差 hl=9.8m,竖直台阶 CD 高度差为 h2=5m,台阶底端与倾角为 37斜坡 DE 相连运动员连同滑雪装备总质量为 80kg,从 A 点由静止
6、滑下通过 C 点后飞落到 DE 上(不计空气阻力和轨道的摩擦阻力, g 取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)求:(1)运动员到达 C 点的速度大小;(2)运动员经过 C 点时轨道受到的压力大小;(3)运动员在空中飞行的时间11、如图所示,质量 m=50kg 的跳水运动员从距水面高 h=10m 的跳台上以 v0=5m/s 的速度斜向上起跳,最终落入水中。若忽略运动员的身高。取 g=10m/s2,求:(1 )运动员在跳台上时具有的重力势能(以水面为参考平面);(2)运动员起跳时的动能;(3)运动员入水时的速度大小。12、如图所示,一不可伸长的轻质细绳,绳长为 L 一端固定于 O
7、 点,另一端系一质量为 m 的小球,小球绕 O 点在竖直平面内做圆周运动(不计空气助力),小球通过最低点时的速度为 v。(1)求小球通过最低点时,绳对小球拉力 F 的大小;(2)若小球运动到最低点或最高点时,绳突然断开,两种情况下小球从抛出到落地水平位移大小相等,求 O 点距地面的高度 h;(3)在(2)中所述情况下试证明 O 点距离地面高度 h 与绳长 l 之间应满足 32hl13、滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”,滑板运动员可在不同的滑坡上滑行,做出各种动作,给人以美的享受。如图是模拟的滑板组合滑行轨道,该轨道由足够长的斜直轨道、半径 R1=1m 的凹形圆弧轨道和半径 R2=1.6m 的
8、凸形圆弧轨道组成,这三部分轨道处于同一竖直平面内且依次平滑连接,其中 M 点为凹形圆弧轨道的最低点,N 点为凸形圆弧轨道的最高点,凸形圆弧轨道的圆心 O 点与 M 点处在同一水平面上,一质量为 m=1kg 可看作质点的滑板,从斜直轨道上的 P 点无初速滑下,经过 M 点滑向 N 点,P 点距 M 点所在水平面的高度 h=1.8m,不计一切阻力,g 取 10m/s2.求 (1)滑板滑到 M 点时的速度多大?(2)滑板滑到 M 点时,轨道对滑板的支持力多大?(3)改变滑板无初速下滑时距 M 点所在水平面的高度 h,用压力传感器测出滑板滑至 N 点时对轨道的压力大小 FN,试通过计算在方格纸上作出 FN-h 图象