2025人教版高中物理必修第二册强化练习题--专题强化练7　平抛运动与圆周运动的综合问题

中小学教育资源及组卷应用平台 2025人教版高中物理必修第二册 专题强化练7　平抛运动与圆周运动的综合问题 一、选择题 1.(2024河南商丘联考)图甲为某电影中攻城时用到的一种投石装置工作时的场景,展现了我国古代人民的智慧,图乙为投石装置的简化模型。在一次投石过程中,将一可视为质点的石块放在与转轴O相距L=5 m的长臂末端网袋中,众人共同用力快速向下拉动短臂,使石块在长臂转到竖直位置时被水平抛出,刚好砸在正前方30 m处与O点等高的城门上。不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,下列说法正确的是 (　　) 　　 A.石块被抛出后在空中运动的时间为1.2 s B.石块被抛出时的速度大小为15 m/s C.石块被抛出前的瞬间机械臂转动的角速度为5 rad/s D.石块砸在城门上时速度大小为10 m/s 2.(多选题)(2024四川南充期中)水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v0沿直轨道向右运动,如图所示,小球进入半圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则(重力加速度为g) (　　) A.小球到达c点的速度大小为 B.R越大,小球经过b点的瞬间对轨道的压力越大 C.小球在直轨道上的落点d与b点间的距离为2R D.小球从c点落到d点需要的时间为2 3.(2024安徽安庆模拟)如图所示,水平地面上固定有倾角为45°、高为h的斜面。O点位于A点正上方且与B点等高。细绳一端固定于O点,另一端与质量为m的小球相连。小球在竖直平面内做圆周运动,到最低点时细绳恰好拉断,之后做平抛运动并垂直击中斜面的中点(重力加速度为g),下列说法正确的是 (　　) A.细绳的长度为 B.绳刚要拉断时的张力为2mg C.小球做平抛运动的时间为 D.若球击中斜面反弹的速度大小为击中前的一半,则反弹后球能落到A点 二、非选择题 4.(2024江西赣州期中)某同学手持如图所示装置研究圆锥摆运动。手握细长、内壁光滑钢管,穿过钢管的细线一端连接着小球A,另一端连接着质量为m的小球B,通过外力作用使小球A做稳定圆锥摆运动,OA段细线长为L,OA段细线与竖直方向的夹角为θ=60°,小球B保持静止不动,重力加速度大小为g,小球可看成质点,钢管的重力不计,求: (1)小球A做圆锥摆运动时,手对钢管的作用力大小; (2)小球A做圆锥摆运动的角速度; (3)若小球A做圆锥摆运动时离地面的高度为2L,某时刻细线断开,则A、B两球的落地点间的距离多大 5.(2024安徽合肥第一中学月考)如图所示,水平放置的正方形光滑木板abcd,边长为2L,距地面的高度为H=1.8 m,木板正中间有一个光滑的小孔O。一根长为2L的细线穿过小孔,两端分别系着两个完全相同的小球A、B,两小球在同一竖直平面内。小球A以角速度ω=2.5 rad/s在木板上绕O点沿逆时针方向(从上向下看)做匀速圆周运动时,B也在水平面内沿逆时针方向(从上向下看)做匀速圆周运动,O点正好是细线的中点,已知L=2 m,小球质量均为m=1 kg,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2。求: (1)细线对小球B的拉力大小; (2)小球B的角速度以及悬挂B球的细线与竖直方向的夹角的余弦值; (3)当小球A、B的速度方向均平行于木板ad边时,剪断细线,两小球落地点之间的距离。 6.(2024山东临沂期中)高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。如图所示为滑雪轨道一段简化图,运动员经过A点时速度水平,经过B点恰好沿切线方向进入一段半径为25 m的光滑圆弧轨道BC,在C点调整姿态后飞出,腾空落到倾角为30°的斜坡轨道CD上。已知运动员的质量为60 kg,A、B两点的高度差为20 m,水平距离为30 m,B、C两点在同一水平面上(运动员经过B、C两点速度大小相等),不考虑空气阻力,重力加速度为10 m/s2,在C处调整姿态只改变速度方向,不改变速度大小,斜坡CD足够长。求: (1)运动员经过A点的速度大小; (2)运动员在B点时对轨道的压力大小; (3)运动员调整姿态,使其在斜坡上的落 ... ...