内容正文:
单元(三)抛体运动圆周运动
(建议用时75分钟,满分100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第17题只有一
项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分,选对但不全的得
2分,有选错的得0分)
1.如图所示,某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮,甲、乙、丙的齿数分别为V1=N、N2=2N、N3=
1.5V,三个轮相互不打滑,下列说法正确的是
甲
3
丙
A.甲、乙、丙的边缘加速度大小之比为6:3:4
B.甲、乙、丙的角速度大小之比为3:4:2
C.甲、乙、丙的边缘线速度大小之比为2:4:3
D.甲、乙、丙的周期之比为2:1:3
2.如图甲所示,为方便旅客取行李,机场使用倾斜的环状传送带运输行李箱。行李箱经过圆形弯道
(图甲中虚线框部分)时,始终与传送带保持相对静止做匀速圆周运动,其截面图如图乙所示,行李
箱可视为质点,则行李箱在倾斜圆形弯道运动时
、行李
传送带
0
乙
A.合外力沿斜面向上
B.合外力沿斜面向下
C.所受摩擦力一定沿斜面向上
D.所受支持力可能为零
第1页(共8页)
物理
3.汽车中的ABS系统是汽车制动时自动控制制动器的刹车系统,能防止车轮锁定,同时有效减小刹
车距离,增强刹车效果。某研究小组研究了相同条件下,汽车有无ABS系统时速度大小?随刹车
位移x的变化情况,已知两次试验时,汽车在同一点开始刹车,且沿直线运动,通过表盘读数得出
汽车开始刹车的初速度均为60km/h,试验数据整理得到的抛物线图线和相关的数据如图所示。
下列说法正确的是
v/(km-h-1)
60
无ABS时
%
20
有ABS时
0
510
15
20x/m
A.两组试验中,汽车均进行变减速直线运动
B.有ABS系统和无ABS系统刹车至停止的时间之差为0.6s
C.有ABS系统和无ABS系统时,汽车加速度大小之比为16:9
D.速度变化量相同时,无ABS系统的汽车所需要的时间更短
4.国家射击队在进行某项模拟训练时使用的装置如图所示。受训运动员处于高度H=20m的塔
顶,在距塔水平距离为(的地面上有一个电子抛靶装置,圆形靶以大小为2的速度被装置竖直向
上抛出。当靶被抛出的同时,运动员立即用枪射击,子弹以大小y,=100m/s的初速度沿水平方
向射出,人的反应时间、抛靶装置的高度及子弹在枪膛中的运动时间均忽略不计,重力加速度g=
10m/s2,忽略空气阻力,靶可视为质点。下列说法正确的是
A.子弹和靶都在空中运动的过程中,两者在相等时间内的速度变化量大
小不一定相等
0
0
B.只要l为一定值且小于200m,不管2为多大,子弹一定能击中靶
0
C.若l=100m,w2=20m/s,则靶在上升过程中被子弹击中
777777777777777
D.若2>20m/s,调整l的大小,可以使靶在下降过程中被子弹击中
5.如图所示,内壁光滑两端开口的圆筒在竖直方向固定,圆筒的半径为0.5m、高度为1.25m,一质
量为1kg的小球以5/s的速度从圆筒上端紧贴圆简沿切线方向水平入射,不计空气阻力,重力
加速度g=10m/s2,关于小球在圆筒内运动的情况,下列说法正确的是
A.在运动过程中,小球对圆简内壁的压力逐渐增大
B.小球运动到圆筒底部时的速度大小为10m/s
C.小球运动到圆筒底部时对圆筒的压力大小为50N
D.若增大小球的人射速度,则小球在圆筒中运动的时间增加
·国
第2页(共8页)
》回
6.在光滑圆锥形容器中,固定了一根光滑的竖直细杆,细杆与圆锥的中轴线重合,细杆上穿有小环
(小环可以自由转动,但不能上下移动),小环上连接一根轻绳,与一质量为的光滑小球相连,小
球在圆锥内做水平面上的匀速圆周运动,并与圆锥内壁接触,轻绳对小球的拉力为T,圆锥内壁对
小球的支持力为N,图中α、B、都是锐角,保持不变且不相等,重力加速度为g。下列说法正确
的是
A.T不可能为零
B.N和T不可能同时为零,且N的最大值为mg
sin B
C.小球以更大的角速度做匀速圆周运动时,V和T都变大
D.N和T的合力大小可能等于mg
7.自行车的气嘴灯由接触式开关控制,其结构如图所示,轻弹簧一端固定在顶部,另一端与小物块P
连接,当车轮转动的角速度达到一定值时,P拉伸弹簧后使触点A、B接触,从而接通电路使气嘴
灯发光。触点B与车轮圆心的距离为R,车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B间的距离为d,
已知P与触点A的总质量为m,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g,不计接触式开关中的一切
摩擦,P和触点A、B均可视为质点,弹簧始终在弹性限度内,下列说法正确的是
小物块P
接
触点A
触式开关
触点B
A.要使气嘴灯能发光,车轮匀速转动的最小角速度为√2R
kd
B.要使气嘴灯能发光,车轮匀速转动的最小角速度为
kd-mg
mR
C.要使气嘴灯一直发光,车轮匀速转动的最小角速度为、
kd+2mg
mR
D.要使气嘴灯一直发光,车轮匀速转动的最小角速度为W
kdmg
mR
第3页(共8页)
物理
8.如图所示,有一串佛珠穿在一根长度为1.8m的细线上,细线的首尾各固定一个佛珠,中间还有5
个佛珠。某人向上提起线的上端,让线自由垂下,且第1个佛珠紧靠水平桌面,从最下面的佛珠算
起,相邻两个佛珠间的距离依次为5cm、15cm、25cm、35cm、45cm、55cm。松手瞬间开始计时,
不计空气阻力,佛珠均可视为质点,重力加速度g=10m/s2,下列说法正确的是
07
06
o5
03
02
A.相邻两个佛珠落到桌面上的时间间隔相等
B.相邻两个佛珠落到桌面上的时间间隔越来越小
C.其中的第4个佛珠落到桌面前瞬间的速度大小为3/s
D.第2、3、4、5、6、7个佛珠依次落到桌面前瞬间的速度大小之比为1:2:3:4:5:6
9.汕头海湾隧道工程采取的是隧道盾构挖掘技术。盾构机刀盘直径为15米,相当于五层楼高,如图
所示。其基本工作原理是:沿隧洞轴线向前推进,同时通过旋转前端盾形结构,利用安装在前端的
刀盘对土壤进行开挖切削,挖掘出来的土碴被输送到后方。下列说法正确的是
A.盾构机前端转动时,各个刀片转动的角速度相同
B.盾构机前端转动时,各个刀片的线速度随半径的增大而减小
C.当盾构机前端转速为3r/min时,其转动频率为0.05Hz
D.当盾构机前端转速为3r/min时,前端外边缘的线速度大小约为5m/s
10.如图甲所示,“天鲲号”不仅是我国疏浚装备制造技术的巅峰之作,更是综合国力提升的重要象
征。“天鲲号”在吹沙填海工程中喷出的泥沙在空中的运动可视为斜上抛运动,以排泥管口为坐
标原点,绘制图乙所示的坐标系。排泥管口的仰角为,距海平面的高度为h,泥沙喷出时的初速
度大小为,在排泥过程中“天鲲号”始终保持静止,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正
确的是
A.喷出的泥沙相对于海平面的最大高度为
osinh
2g
B.泥沙从排泥管口喷出至落到海平面的过程所
海平面
用的时间为2sin日
甲
乙
g
C.喷出的泥沙在空中运动的轨迹方程为y=xsin0-。
8x2
vcos20
D.调整仰角0,泥沙在海平面落点的x坐标的最大值为√06十2gh
g
目
第4页(共8页)
》回
班级
姓名
分数
题号
1
2
3
6
7
8
9
10
答案
二、非选择题(本题共5小题,共60分。请按要求完成下列各题)
11.(6分)某同学利用图甲所示的实验装置做“探究加速度与力、质量的关系”的实验。
↑a/(ms2)
0
纸带
打点计时器
)4 B S
?E
4.0
乙
公
(1)图乙为实验中打出的一条纸带的一部分,纸带上标出了连续的5个计数点,依次为A、B、C、D
和E,相邻计数点之间还有4个点没有标出,已知打点计时器所使用的交变电源的频率为50Hz。
由纸带量出相邻的计数点之间的距离分别为xAB=4.22cm、xc=4.65cm、xcD=5.08cm、cpE
=5.49cm,打点计时器打下C点时,小车的速度大小为
m/s,小车的加速度大小为
m/s2。(结果保留两位有效数字)
(2)某同学探究“保持物体所受合外力不变,其加速度与质量的关系”时,作出如图丙所示的图像,
由图像可知,小车受到的合外力的大小为
Ne
12.(10分)学习小组利用距离传感器研究平抛运动的规律,实验装置如图甲所示。某次实验中计算
机记录了不同时刻小球A的位置坐标,并得到小球从t=0开始的每个位置在水平和竖直方向上
的投影位置,如图乙所示。已知相邻两点的时间间隔均为△t=0.02s,把各点用平滑的曲线连接
起来就是平抛运动的轨迹
y/m
1.00
0.50
0.05
0.10x2m2
丙
第5页(共8页)
物理·
(1)下列有关实验的说法正确的是
。(填正确答案标号)
A.该实验要测得平抛运动的初速度,必须记录小球抛出瞬间的位置
B.安装实验器材时,必须保证轨道末端的切线水平
C.图乙中小球水平方向上相邻两点间的距离相等,说明水平方向做匀速直线运动
(2)已知当地重力加速度为g,则下列方法中能证明小球在竖直方向做自由落体运动的是
。(填正确答案标号)
A.根据竖直方向上的投影得到相邻两点间的距离x1、x2、x3·,然后在误差允许的范围内,验证
x2一x=x3一x2=…是否成立
B.根据竖直方向上的投影得到相邻两点间的距离x1、x2、x3·,然后在误差允许的范围内,验证
2一=二==g是否成立
△2
4t2
C.根据竖直方向上的投影任取某点的竖直方向上的坐标y,然后算出坐标原点处的点到该点的
时间1,最后在误差允许的范围内,验证y一是否成立
(3)若测出重力加速度g=9.8m/s2,描点连线画出y-x2图线为过原点的一条直线,如图丙所
示,则说明平抛运动的轨迹为
(填“双曲线”或“抛物线”),可求出平抛运动的初速度大小
为
m/s(结果保留两位有效数字)。
13.(12分)如图所示,天花板上有一可自由转动的光滑小环Q,轻绳穿过Q,两端分别连接质量为
1、2的A、B两小球。第一次固定悬点Q使QA和QB长度保持不变,让两小球绕共同的竖直
轴在同一水平面内做匀速圆周运动时A、B两小球距圆心的距离比为1:3;第二次松开固定点,但
保持两球运动的周期相同。两小球均可视为质点,求:
(1)第一次A、B两小球的向心加速度的比值;
(2)第二次A,B两小球到Q点的绳长的比值会。
B
目
第6页(共8页)】
回
14.(15分)动物园的猴子在如图所示的装置上玩耍,高为H的猴山右侧竖直固定着一半径为R、圆
心为O的圆弧形轨道,DC为竖直直径。P为悬点,长度为L的轻绳一端系在P点,质量为m的
猴子抓住轻绳的另一端从与P点在同一高度的猴山顶端Q点由静止摆下,当猴子到达P点正下
方的A点时松手,猴子在空中飞行一段时间后,恰好从B点处沿圆弧切线方向以速度大小。进
入圆弧轨道。已知OB与OC间的夹角为α,H>2R,猴子可视为质点,不计空气阻力,重力加速
度为g。
(1)求猴子运动到A点时轻绳的拉力大小;(用、g表示)
(2)求A、B两点间的水平距离;(用o、a、g表示)
(3)若猴子恰好可通过D点并飞出,为使猴子能够抓住轻绳的最低点而不掉落到地面,请写出H
与L、R、o、a、g的关系式。
▣P
D
R'a
猴山
777777
77777
777777777
第7页(共8页)
物理·三
15.(17分)如图所示,一游戏装置各环节中心轴线在同一竖直面内,水平传送带AB的长度LB=
4m,以速度o。=8m/s顺时针转动。斜面BC的倾角0=37°、长度Lc=1.95m。D点在斜面顶
端C点的正下方,CD两点的高度差h=1.35m,水平面DE上有一辆小车,小车上安装有固定
倾角α=45°的接收管,接收管管口与水平面DE的高度可按需要调整。一物块从传送带左端A
点由静止释放,经过B点时没有能量损失,到达接收管上方管口时,只有速度方向与接收管中心
轴线共线时才能进入接收管。若物块落在水平面DE上,反弹后水平分速度保持不变,竖直分速
度大小变为原来的0.75,物块与传送带间的动摩擦因数=0.8,与斜面BC间的动摩擦因数2
=0.5,物块的大小和接收管的直径均忽略不计,sn37°=0.6,不计空气阻力,重力加速度g
=10m/s2。
(1)求物块到达C点时的速度大小;
(2)要使物块经水平面反弹后能进入接收管,求接收管管口左侧与CD的水平距离的可能值。
心接收管
7开7777
第8页(共8页)
>》回·物理·
单元(三)
9
命题要素一贤表
注:
1.能力要求:
I,理解能力Ⅱ.推理论证能力
Ⅲ,模型建构能力Ⅳ.创新能力V.实验探究能力
2.学科素养:
①物理观念
②科学思维③科学探究
④科学态度与责任
分
知识点
能力要求
学科素养
预估难度
题号
题型
值
(主题内容)
ⅡⅢ
①
②③④
档次
系数
1
选择题
4
描述圆周运动的物理量
易
0.85
2
选择题
4
圆周运动的相关计算
的
0.75
3
选择题
匀变速运动、刹车问题
中
0.75
4
选择题
4
平抛与竖直上抛结合类问题
中
0.65
5
选择题
螺旋圆周运动
中
0.65
6
选择题
4
向心力的来源、受力分析
中
0.65
7
选择题
4
向心加速度的概念、公式与推导
中
0.65
8
选择题
自由落体
易
0.85
9
选择题
4
线速度与角速度的关系
中
0.75
10
选择题
4
斜抛运动
难
0.55
11
非选择题
6
探究加速度与力、质量的关系
中
0.75
12
非选择题
10
研究平抛运动的规律
中
0.65
13
非选择题
12
圆周运动
中
0.75
14
非选择题
15
圆周运动与平抛运动结合
中
0.75
15
非选择题
17
多过程、牛顿运动定律、斜抛
0.55
香考答案及解析
一、选择题
a=w可知,甲、乙、丙的边缘加速度大小之比a甲:
1.A【解析】由于三个轮相互不打滑,则甲、乙、丙的边
az:a网=wm:w2w=6:3:4,A项正确;根据T=
缘线速度大小之比m:2:w=1:1:1,C项错误;由
2红,可得甲,乙、丙的周期之比T甲:T2:T两=2:4:3
题意可知甲、乙、丙三个齿轮的半径之比为甲:r2:
r丙=N:2N:1.5N=2:4:3,根据v=r,可得甲、乙
D项错误。
丙的角速度之比wp:wzw=6:3:4,B项错误;根据
2.C【解析】行李箱与传送带保持相对静止做匀速圆
周运动,轨道平面在水平面,由所受外力的合力提供
·11·
·物理·
参考答案及解析
向心力,则合外力方向沿水平方向指向圆心,A、B项
程中被子弹击中,D项错误。
错误;根据题意在图乙所示位置,行李箱做圆周运动
5.C【解析】在运动过程中,小球水平方向的速率大小
的圆心在行李箱的左侧水平位置上,由所受外力的合
不变,故水平方向做匀速圆周运动,有F、=m尺
力提供向心力,即图乙中行李箱所受外力的合力方向
50N,故小球对圆筒内壁的压力大小不变恒为50N,
水平向左,可知行李箱一定受到竖直向下的重力、垂
A项错误,C项正确;小球在竖直方向做自由落体运
直于斜面向上的支持力与沿斜面向上的摩擦力作用,
C项正确:结合上述分析可知,行李箱所受的支持力
动,有=号g,解得1=0.5s,故小球在圆筒中运动
不可能为零,D项错误。
的时间与入射速度无关,运动到圆筒底部时竖直方向
3.B【解析】因为图线是抛物线,所以两组试验中,汽
的速度y,=gt=5m/s,小球运动到圆筒底部时的速
车均进行匀减速直线运动,A项错误:有ABS系统和
度大小u=√/6十=√5+5m/s=5√2m/s,B、
无ABS系统刹车至停止的时间分别为1=
D项错误。
2
6.B【解析】小球在水平方向有Tsin a十Ncos B=
1,8s,t2==2.4s,故刹车至停止的时间之差为
mwr,Tcos a十Vsin3=mg,小球在水平面上做匀速
圆周运动,则向心力不为零,所以N和T不可能同时
t2一t=0.6s,B项正确:设汽车刹车的加速度大小为
为零,但N或T都可以为零,A项错误;由Teos a十
a,汽车刹车至停止的过程有=2a.x,可知a与x成
Nsin=mg可知,当N变大则T变小,或当T变大
反比,故有ABS系统和无ABS系统时,汽车加速度
则V变小,当T为零时N最大,最大值为gB项
大小之比为a1:a2=x2:x1=4:3,C项错误;无ABS
正确,C项错误;对小球进行受力分析,如图所示:
系统时汽车刹车的加速度较小,故速度变化量相同
时,无ABS系统的汽车所需的时间更长,D项错误。
4.C【解析】根据△v=gt,可知两者的速度变化量大
小相等,且都是竖直向下,A项错误;子弹能击中靶的
依据是两者同一时刻到达同一位置,设子弹经过时间
N和T的合力FT与mg的合力充当向心力,由图可
:击中靶,则有1一二,子弹在时间1内下降的高度力
知FT一定大于mg,D项错误。
=方g,肥在时间1内上升的位移为H一A=1
7.C【解析】车轮转动前气嘴灯在最低点时有kx。=
g,气嘴灯在最低点时,要使气嘴灯能发光的最小角
g,可得=出,由此可见,当1大小确定,的
1
速度满足k(x。十d-mg=mR,解得a=√m迟,
lkd
大小也随之确定,不能为任意值,若l=100m,=
故要使气嘴灯能发光,车轮匀速转动的最小角速度为
20m/s,100m<20ms,则靶在上升过程中被子弹
g
√R,A,B项错误;气嘴灯在最高点能发光的最小
Ikd
击中,B项错误,C项正确;若v2>20m/s,根据H
2g,解得子弹在空中运动的时间方=2s<0二四
角速度满足g十k(x0十d)=mwR,解得w2=
一g
可知子弹落地时靶仍处于上升过程,靶不会在下降过
d牛mg,故要使气嘴灯一直发光,车轮匀速转动
mR
·12·
·物理·
的最小角速度为入
d于2mg,C项正确,D项错误。
mR
错误,根据机械能守恒定律有mgh=立m心
8.ACD【解析】各佛珠之间的距离之比为1:3:5:7:9:
之m5,解得v=√6十2gh,落在海平面瞬间速度
1
11,由匀变速直线运动的推论可知,相邻两个佛珠落
合成的矢量三角形如图所示:
到桌面上的时间间隔相等,A项正确,B项错误:根据
自由落体运动规律可知,第4个佛珠落到桌面前瞬间
的速度大小=√2gh1
√/2×10×(0.05+0.15+0.25)m/s=3m/s,C项正
确;根据v=gt可知,第2、3、4、5、6、7个佛珠依次落
到桌面上的速度大小之比为1:2:3:4:5:6,D项正确。
9.AC【解析】因为各刀片转动是同轴转动,所以各刀
图示矢量三角形的面积S=号gc0s0,又由于x
片的角速度相等,A项正确;根据v=rw,且角速度相
c0s01,可得S=之g,故S最大时x最大,设
等,可知刀片的线速度随半径的增大而增大,B项错
与。的夹角为B,矢量三角形的面积还可以表示为
误;因为转速n=3r/min=0.05r/s,所以转动频率为
0.05Hz,C项正确;根据v=2πrn可知,盾构机前端
S=1
sinA,当sinB=1时,S最大,最大值为S=
外边缘的线速度大小=2×3.14×7.5×0.05m/s
乞=之gxm,可得泥沙在海平面落点的x坐标的
1
1
≈2.4m/s,D项错误。
10.AD【解析】喷出的泥沙做斜抛运动,抛出时在竖
最大值xm=。十2g动,D项正确。
g
直方向的分速度b,=osin0,在竖直方向做竖直上
二、非选择题
抛运动,由运动学知识可知喷出的泥沙相对于海平
11.(1)0.49(2分)0.43(2分)
面的最大高度一装十A=近
十h,A项正确;
(2)0.2(2分)
2g
【解析】(1)相邻两计数点间的时间间隔T=0.1s,打
泥沙上升过程由运动学知识有t,==西s日,下
g
g
点计时器打下C点时,小车的瞬时速度等于BD段的
落过程在竖直方向上做自由落体运动,由运动学知
平均速度,则有=票=4.65十5.08)X10
27
m/s
0.2
识有t红=√g
,则泥沙从排泥管口喷出至落到海
≈0.49m/s,根据逐差法求得加速度大小a=
平面的过程所用的时间t=t1十t
E-xg=(5.49+5.08-4.65-4.22)X×102m/g
47
4×0.12
sing叶Gsim9十2g亚,B项错误;喷出的泥沙在
≈0.43m/s2。
水平方向做匀速直线运动,由运动学公式有x=
(2)在a-
1图像中,斜率表示合外力,故有F=日
1
ocos0·t,竖直方向做竖直上抛运动,由运动学知
1
=0.8N=0.2N。
识有y=sin6·t←之,联立解得喷出的泥沙在
4.0
12.(1)BC(2分)
空中运动的轨迹方程为y=xtan日-
8x2
26 cosC项
(2)B(2分)
·13·
·物理·
参考答案及解析
(3)抛物线(3分)0.70(3分)
由a=rw2可知a4=A=1
(2分)
【解析】(1)要测得平抛运动的初速度,不用必须记
(2)设A、B两小球的轻绳与竖直方向的夹角分别为
录小球抛出瞬间的位置,A项错误;安装实验器材
01、02,轻绳上的拉力为F,周期相同,故角速度相同
时,必须保证轨道末端切线水平,使得小球做平抛运
对A小球有F sin 0,=m1l1sin日1·w
(1分)
动,B项正确:图乙中小球水平方向上相邻两点间的
对B小球有Fsin02=m2l2sin02·w
(1分)
距离相等,且相邻两点间的时间相同,故水平方向做
匀速直线运动,C项正确。
解得会册
(2分)
(2)公式x2一x=x3一x2=…只能验证其在竖直方
14.【解析】(1)猴子从Q点摆到A点的过程中,根据动
向做匀加速直线运动,并不能验证是否做自由落体
能定理有
运动,A项错误:公式严==…=g可以
△t2
t2
mgL=1
v
(1分)
验证小球在竖直方向是否做自由落体运动,B项正
猴子运动到A点时,根据牛顿第二定律有
确;只选取其中一个点验证可能存在偶然性,故不能
F-mg-mvi
(1分)
说明其在竖直方向做自由落体运动,C项错误。
解得轻绳的拉力大小F=3mg
(2分)
(3)由图丙可知,y-x2图线为过原点的一条直线,
(2)猴子恰好从B点处沿圆弧切线方向以速度大小
则有y=kx2,其中k为定值,说明平抛运动的轨迹
v进入圆弧轨道,则其水平分速度为cosa,竖直分
为抛物线。根据平抛运动的规律,在水平方向有x
速度为sina
(1分)
1
=,在竖直方向有y=之g,联立可得y=
在竖直方向有
嘉,即平抛运动的轨迹为抛物线。根据上述分析
usin a=gti
(1分)
在水平方向有x=cosa·t1
(1分)
可知y图线的斜率k=最,结合图丙可得
解得A,B两点间的水平距离x=心sin2e
(2分)
2g
-=10m,联立解得=√
(3)猴子恰好可通过D点,根据牛顿第二定律有
D
9.8
W2X10
m/s=0.70m/s。
mg-m R
(2分)
13.【解析】(1)固定悬点Q时,设轻绳与竖直方向的夹
为使猴子能够抓住轻绳的最低点而不掉落到地面,
角为a,有
则从D点运动到A点的过程中,在水平方向有
x十Rsin a=ot2
(1分)
Tsin a=mro
(1分)
Tcos a=mg
(1分)
在竖直方向有
解得tana=w
2R+L-H=3
(1分)
(2分)
又tana-h
(1分)
联立可得H=2R+L-(tsin2a+2 gRsin a)
8gR
(2分)
可得√
(1分)
15.【解析】(1)物块在传送带AB上运动过程中的加速
由h相同可知角速度相同
度大小a1=1g=8m/s
(1分)
·14
U
·物理·
物块在传送带上加速运动的时间t=心=1s(1分)
与水平面碰撞前瞬间的竖直分速度v2=g2=
6 m/s
(1分)
加速运动的位移x=
2=4m=L如
(1分)
碰撞后的竖直分速度yg=0,75u2=4.5m/s
物块运动到B点时的速度大小vB=a1t=8m/s
(1分)
(1分)
进入接收管时的竖直分速度满足tana=必,若与水
U
物块从B点运动到C点过程中的加速度大小a2=
平面碰撞一次后进入接收管,则从第一次与水平面
gsin 0+uz gcos 0=10 m/s2
(1分)
根据运动学公式有
碰撞后至进入接收管经历的时间6=马二(二)
呢-%=-2a2Lx
(1分)
=0.85s
(1分)
解得物块到达C点时的速度大小vc=5m/s(1分)
从C点抛出至进入接收管经历的总时间t总=t十t2
(2)物块经过C点后做斜抛运动,离开C点时水平
十t=1.75s
(1分)
方向的分速度v,=vccos0=4m/s,竖直方向的分速
故x=u,t总=7m
(1分)
度u,1=tsin0=3m/s
(1分)
第二次与水平面碰撞后的竖直分速度y1=0.75
物块离开C点后上升的时间t1==0.3s(1分)
-号m/<4m/s,因此后续反弹不可能再进入接
收管,综上所述,接收管左侧与CD的水平距离x=
上升的最大高度,=女三0,45m
(1分)
7m
(1分)
下降的时间t红=AW
2(h1+h)
=0.6s
(1分)
·15·