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文檔簡介
1、一課一練15:等時圓法適用條件:光滑斜面、相同的最高點或相同的最低點,如圖所示。1如圖所示,幾條足夠長的光滑直軌道與水平面成不同角度,從P點以大小不同的初速度沿各軌道發(fā)射小球,若各小球在相同的時間內恰好到達各自的最高點,則各小球最高點的位置( )A在同一水平線上 B在同一豎直線上C在同一拋物線上 D在同一圓周上2在奧運會的精彩開幕式中,表演者手持各國國旗從體育場的圓周頂棚飛天而降,動感壯觀。他們靜止站在圓周頂棚的不同點A、B、C、D、E、F沿光滑鋼索滑到場地的P區(qū)表演,如圖所示,設頂棚的圓周平面與地面平行,下列關于各處表演者滑到P區(qū)所用時間的說法中正確的是( )AA處表演者滑到P區(qū)所用的時間小
2、于C處 BF處表演者滑到P區(qū)所用的時間大于E處C所有表演者滑到P區(qū)所用的時間相等 D所有表演者滑到P區(qū)所用的時間一定不相等3如圖所示,AB和CD為兩條光滑斜槽,它們各自的兩個端點均分別位于半徑為R和r的兩個相切的圓上,且斜槽都通過切點P。設有一重物先后沿兩個斜槽,從靜止出發(fā),由A滑到B和由C滑到D,所用的時間分別為t1和t2,則t1與t2之比為( )A21B11C1D14如圖所示,位于豎直平面內的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點,與豎直墻相切于A點。豎直墻上另一點B與M的連線和水平面的夾角為60°,C是圓環(huán)軌道的圓心。已知在同一時刻a、b兩球分別由A、B兩點從靜止開始沿光滑傾斜直軌
3、道AM、BM運動到M點;c球由C點自由下落到M點。則( )Aa球最先到達M點Bb球最先到達M點Cc球最先到達M點Db球和c球都可能最先到達M點5(多選)如圖所示,Oa、Ob和ad是豎直平面內三根固定的光滑細桿,O、a、b、c、d位于同一圓周上,c為圓周的最高點,a為最低點,O為圓心。每根桿上都套著一個小滑環(huán)(未畫出),兩個滑環(huán)從O點無初速釋放,一個滑環(huán)從d點無初速釋放,用t1、t2、t3分別表示滑環(huán)沿Oa、Ob、da到達a、b所用的時間,則下列關系正確的是( )At1=t2 Bt2>t3 Ct1<t2 Dt1=t36如圖所示,有一半圓,其直徑水平且與另一圓的底部相切于O點,O點恰好
4、是下半圓的圓心,它們處在同一豎直平面內?,F(xiàn)有三條光滑軌道AOB、COD、EOF,它們的兩端分別位于上下兩圓的圓周上,軌道與豎直直徑的夾角關系為>>,現(xiàn)讓一小物塊先后從三條軌道頂端由靜止下滑至底端,則小物塊在每一條傾斜軌道上滑動時所經歷的時間關系為( )AtAB=tCD=tEF BtAB>tCD>tEFCtAB<tCD<tEF DtAB=tCD<tEF7如圖所示,在傾角為的斜面上方的A點處放置一光滑的木板AB,B端剛好在斜面上,木板與豎直方向AC所成角度為,一小物塊由A端沿木板由靜止滑下,要使物塊滑到斜面的時間最短,則與的大小關系是( )A= B= C=
5、2 D=8如圖所示,Oa、Ob、Oc是豎直面內三根固定的光滑細桿,O、a、b、c、d位于同一圓周上,d點為圓周的最高點,c點為最低點。每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出),三個滑環(huán)都從O點無初速度釋放,用t1、t2、t3依次表示滑環(huán)到達a、b、c所用的時間,則( )At1=t2=t3 Bt3>t1>t2Ct1<t2<t3 Dt1>t2>t39如圖所示,在豎直平面內有半徑為R和2R的兩個圓,兩圓的最高點相切,切點為A,B和C分別是小圓和大圓上的兩個點,其中AB長為R,AC長為2R.現(xiàn)沿AB和AC建立兩條光滑軌道,自A處由靜止釋放小球,已知小球沿AB軌道運動到
6、B點所用時間為t1,沿AC軌道運動到C點所用時間為t2,則t1與t2之比為( )A1B12C1D1310傾角為=30°的長斜坡上有C、O、B三點,CO=OB=10 m,在O點豎直地固定一長10 m的直桿AO。A端與C點間和坡底B點間各連有一光滑的鋼繩,且各穿有一鋼球(視為質點),兩球從A點由靜止開始,同時分別沿兩鋼繩滑到鋼繩末端,如圖所示,則小球在鋼繩上滑行的時間tAC和tAB分別為(g=10 m/s2)( )A2 s和2 s Bs和2 sCs和4 s D4 s和s一課一練15:等時圓法答案1【答案】D【解析】設某一直軌道與水平面成 角,末速度為零的勻減速直線運動可逆向看成初速度為零
7、的勻加速直線運動,則小球在直軌道上運動的加速度a=gsin ,由位移公式得l=gsin ·t2,即=gt2,不同的傾角 對應不同的位移l,但相同,即各小球最高點的位置在直徑為gt2的圓周上,故D項正確,A項、B項、C項均錯誤。2【答案】A【解析】每個表演者所經過的路徑可以看成一個斜面,斜面的高度都相同,只是傾角不同,類似的模型如圖所示。設其中某一光滑斜面的傾角為,高為h,根據(jù)牛頓第二定律可得加速度a=gsin ,斜面長L=,根據(jù)運動學公式可得L=at2,解得t=,可見傾角越大,所用的時間越短,越小,所用的時間越長。A處傾角大于C處傾角,所以A處表演者滑到P區(qū)所用的時間小于C處,故A項
8、正確。F處傾角大于E處傾角,所以F處表演者滑到P區(qū)所用的時間小于E處,故B項錯誤。只有傾角相同的表演者到達底部所用的時間才相等,故C項、D項均錯誤。3【答案】B【解析】設光滑斜槽軌道與水平面的夾角為,則物體下滑時的加速度為a=gsin ,由幾何關系,斜槽軌道的長度s=2(Rr)sin ,由運動學公式s=at2,得t=2,即所用時間t與傾角無關,所以t1=t2,B項正確。4【答案】C【解析】如圖所示,令圓環(huán)半徑為R,則c球由C點自由下落到M點用時滿足,所以;對于a球令AM與水平面成角,則a球下滑到M點用時滿足,即;同理b球從B點下滑到M點用時也滿足(r為過B、M且與水平面相切于M點的豎直圓的半徑
9、,r>R)。綜上所述可得tb>ta>tc,故選項C正確。5【答案】BCD【解析】設想還有一根光滑固定細桿ca,則ca、Oa、da三細桿交于圓的最低點a,三桿頂點均在圓周上,根據(jù)等時圓模型可知,由c、O、d無初速釋放的小滑環(huán)到達a點的時間相等,即tca=t1=t3。而比較沿ca和Ob滑動的小滑環(huán),滑行位移大小相同,初速度均為零,但aca>aOb,由x=at2可知,t2>tca,故A項錯誤,B項、C項、D項均正確。6【答案】B【解析】B如圖所示,過D點作OD的垂線與豎直虛線交于G點,以OG為直徑作圓,可以看出F點在輔助圓內,而B點在輔助圓外,由等時圓結論可知,tAB&
10、gt;tCD>tEF,故B項正確。7【答案】B【解析】如圖所示,在豎直線AC上選取一點O為圓心作圓,使該圓過A點,且與斜面相切于D點。由等時圓模型的特點知,由A點沿AD滑到D點所用時間比由A點到達斜面上其他各點所用時間都短。將木板下端B點與D點重合即可,而COD=,則=,故B項正確。8【答案】D【解析】以O點為最高點,取合適的豎直直徑Oe作等時圓,交Ob于b,如圖所示,顯然滑環(huán)從O點到f、b、g、e是等時的,比較圖示位移Oa>Of,Oc<Og,故得t1>t2>t3,故D項正確。9【答案】A【解析】設AB與豎直方向的夾角為,則:AB=2Rcos,由牛頓第二定律得物體沿AB下滑的加速度為:a=gcos,解得在AB上運動的時間為: ,同理設AB與豎直方向的夾角為,則:AC=4Rcos,由牛頓第二定律得物體沿AC下滑的加速度為:a=gcos,可知物體在AC上
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