题型1-3 等时圆-备战2019年高考物理题型集结号

申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。

文档介绍

题型1-3 等时圆-备战2019年高考物理题型集结号

‎【题型概览】 ‎ 在等时圆中,物体沿不同倾角的光滑轨道从静止下滑,满足特定条件时运动时间与倾角无关,进而利用此结论可快捷比较运动时间的长短、求解运动时间的极值等 ‎【题型通解】‎ ‎1.如图甲,物体从竖直圆环的顶点沿任何弦由静止开始无摩擦下滑到圆周上,所用的时间都等于它沿圆的直径做自由落体的时间即。‎ ‎3.不同光滑轨道从同一点出发(或会聚到同一点)时,以轨道的公共点为竖直圆的最高点(或最低点)作圆,可快捷比较物块运动时间 例1.如图所示,由竖直墙壁和斜坡构成一凹形槽,竖直墙壁和斜坡相交于O,从墙最高处A到斜坡有两条光滑的轨道AB、AC,已知OA=OB,C点在B点的下方。两小孩同时从A处开始自由滑下,问两小孩谁最先滑到斜坡?‎例1图 B A C D O ‎【答案】沿AC弦下滑的小孩 ‎【解析】‎ 该题似乎少了条件,给思维造成了很大障碍。如果用上面结论(1)该题可即刻求解。因OA=OB,故可以O点为圆心OA为半径作圆,AB为圆的一条弦,由结论(1)可知,沿AB滑下的小孩比沿AC滑下的所用时间长,即沿AC滑下的小孩先达到斜坡。‎ 例2.如图所示,oa、ob、oc是竖直面内三根固定的光滑细杆,O、a、b、c、d位于同一圆周上,d点为圆周的最高点,c点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环都从o点无初速释放,用t1、t2、t3依次表示滑环到达a、b、c所用的时间,则 A.t1 = t2 = t3 ‎a b c d o 例2图 B.t1 > t2 > t3 ‎ C.t1 < t2 < t3 ‎ D.t3 > t1 > t2‎ ‎【答案】B ‎【解析】如图所示,以O点为圆周最高点、以Ob为弦作一圆周,可以看出,轨道Oa长度大于等时圆的弦长、Oc长度小于等时圆的弦长,故选项B正确。‎ ‎【题型对练】‎ ‎1.图甲是某景点的山坡滑道网片,为了探究滑行者在滑道直线部分AE滑行的时间,技术人员通过测量绘制出如图乙所示的示意图。AC是滑道的竖直高度,D点是AC竖直线上的一点,且有AD=DE=10m,滑道AE可视为光滑,滑行者从坡顶A点由静止开始沿滑道AE向下做直线滑动,g取l0m/s2,则滑行者在滑道AE上滑行的时间为 ‎1图 A. B.2s C. D.‎ ‎【答案】B ‎2.如图所示,在竖直平面内有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是下半圆的圆心,现在有三条光滑轨道AB、CD、EF,它们的上下端分别位于上下两圆的圆周上,三轨道都经过切点O,轨道与竖直线的夹角关系为α>β>θ,现在让一物块先后从三轨道顶端由静止下滑至底端,则物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为 ‎ A.tAB>tCD>tEF B.tAB<tCD<tEF C.tAB=tCD=tEF D.无法确定 ‎【答案】A ‎【解析】由等时圆模型可知,沿各轨道运动到O点时时间相等,再从O到各轨道末端位移大小相等,沿AB轨道下滑的物块到O点、B点时速度都最小,即物块从O到B的平均速度最小、经历时间最长,故物块从沿A轨道下滑时时间最长,同理可知沿EF轨道下滑时时间最短,选项A正确。 ‎ ‎6.几个不同倾角的光滑斜面,有同一底边,顶点在同一竖直面上,一个物体从斜面顶端由静止开始滑至底端,物体运动时间最短的斜面倾角为()‎ A.300 B.450 C.600 D.750‎ ‎【答案】B ‎【解析】解法一:如图所示,过斜面底端做一竖直线,在竖直线上取一点,使其到斜面底端的距离等于斜面底边边长.以此点为圆心作出与斜面底边相切的圆,则此圆也必经过倾角为450的斜面的顶端,由图可以看出B选项正确.‎ 解法二:设斜面底边长度为b,由有,可见当,B正确。‎ ‎7.如图所示,固定斜面的倾角为θ,在A点正上方高度为h的P处,一小球沿不的轨道由静止开始下滑(,)。设小球沿PA、PC、PD下滑的时间依次为t1、t2、t3,则‎7图 A. t1>t2>t3 B.t2>t1>t3 C.t3>t1>t2 D。无法判定 ‎【答案】C ‎【解析】‎7答图 以AP的中点为圆心、以为半径画圆。交AB于一点,连接该点与A点,如图所示。由等时圆结论可知选项C正确。‎ ‎8.半径为R的竖直圆环的环面所在平面内,环外有一点A,为了使物体从静止开始由点A沿光滑斜轨道运动到圆环上且运动时间最短,试确定斜轨道的位置。‎ ‎【答案】见解析
查看更多

相关文章

您可能关注的文档