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1、命题探究素养发展综合拓展圆周运动与平抛运动的综合问题平抛运动是匀变速曲线运动模型的一种特例,它的基本特征是初速度水平,且只受重力.高考中有关该知识点试题的命制常常与圆周运动相联系.(1)平抛运动一般是沿水平方向和竖直方向分解速度或位移.(2)明确圆周运动的向心力来源,根据牛顿第二定律和向心力公式列方程.(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.应用示例例1 如图所示,光滑半圆形轨道处于竖直平面内,半圆形轨道与光滑的水平地面相切于半圆的端点A.一质量为m的小球在水平地面上C点受水平向左的恒力F由静止开始运动,当运动到A点时撤去恒力F,小球沿竖直半圆形轨道运
2、动到轨道最高点B,最后又落在水平地面上的D点(图中未画出).已知A、C间的距离为L,重力加速度为g.(1)若轨道半径为R,求小球到达半圆形轨道B点时受到轨道的压力大小FN;(2)为使小球能运动到轨道最高点B,求轨道半径的最大值Rm;(3)轨道半径R为多大时,小球在水平地面上的落点D到A点的距离最大?最大距离xm是多少?变式 2022上海中学月考 第24届冬奥会将于2022年2月4日在中国北京和张家口联合举行.如图为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图.助滑坡由AB和BC组成,AB为斜坡,BC为R=10 m的圆弧面,二者相切于B点,与水平面相切于C点,A、C间的高度差为h1=50 m,CD为竖直跳台.
3、运动员连同滑雪装备总质量为m=80 kg,从A点由静止滑下,假设通过C点时雪道对运动员的支持力为F=8000 N,水平飞出一段时间后落到斜坡DE上的E点.C、E间水平方向的距离x=150 m.不计空气阻力,g取10 m/s2.求:(1)运动员到达C点的速度vC的大小;(2)C、E间高度差h2;(3)运动员从A点滑到C点的过程中克服摩擦力做的功W.BB3.如图所示,M是水平放置的半径足够大的圆盘,绕过其上表面圆心的竖直轴OO匀速转动,以经过圆心O水平向右的方向作为x轴的正方向.在O正上方距盘面h处有一个正在间断滴水的容器,该容器从t=0时刻开始随传送带沿与x轴平行的方向做匀速直线运动,速度大小为v.已知容器在t=0时滴下第一滴水,以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再滴一滴水,重力加速度为g,空气阻力不计.(1)每一滴水经多长时间滴落到盘面上?(2)要使每一滴水在盘面上的落点都位于一条直线上,求圆盘转动的最小角速度;(3)求第二滴水与第三滴水在盘面上的落点间的最大距离s.