时间:2017-08-22 02:58:44
1、填空题 如图3所示,A、B两轮半径之比为1:3,两轮边缘挤压在一起,在两轮转动中,接触点不存在打滑的现象,则两轮边缘的线速度大小之比等于______。A轮的角速度与B轮的角速度大小之比等于______。
参考答案:1∶1, (2分)? 3∶1(2分)
本题解析:不存在打滑的轮边缘线速度相等,大小之比等于1∶1,根据,则
。
本题难度:简单
2、选择题 物体沿圆轨道做匀速圆周运动,则该物体
[? ]
A.加速度不变
B.动能不变
C.所受合力不变
D.角速度不变
参考答案:BD
本题解析:
本题难度:简单
3、简答题
(1)该星球表面的重力加速度g
(2)若在该星球表面有一如图所示的装置,其中AB部分为一长为12.8m并以5m/s速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为1.6m竖直放置的光滑半圆形轨道,直径BD恰好竖直,并与传送带相切于B点。现将一质量为0.1kg的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.5。问:
滑块能否到达D点?若能到达,试求出到达D点时对轨道的压力大小;若不能到达D点,试求出滑块能到达的最大高度及到达最大高度时对轨道的压力大小。
参考答案:(1)1.6 m/s2(2)0.48 N
本题解析:(1)对距星球表面h=R处的卫星(设其质量为m),有:?①?(2分)
对在星球表面的物体m′,有:?②?(2分)
解得:g = 1.6 m/s2?(2分)
(2)设滑块从A到B一直被加速,且设到达B点时的速度为VB
则:?(2分)
因VB < 5m/s,故滑块一直被加速?(1分)
设滑块能到达D点,且设到达D点时的速度为VD
则在B到D的过程中,由动能定理:–mg·2R = mVD2–
mVB2?(2分)
解得:?(2分)
而滑块能到达D点的临界速度:V0 =?=" 1.6" m/s < VD,即滑块能到达D点。
(1分)
在D点取滑块为研究对象,则有: FN + mg = ?(2分)
解得:FN = – mg = 0.1×3.22/1.6 – 0.1×1.6 =" 0.48" N?(2分)
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,水平木板B托着木块A一起在竖直平面内绕圆心O做匀速圆周运动,Oa水平,从a点沿逆时针方向运动到最高点b的过程中(?)
A.B对A的支持力越来越大
B.B对A的支持力越来越小
C.B对A的摩擦力越来越小
D.B对A的摩擦力越来越大
参考答案:BC
本题解析:以A为研究对象,由于其做匀速圆周运动,故合外力提供向心力.在水平位置a点时,向心力水平向左,由B对它的静摩擦力提供,;重力与B对它的支持力平衡,即
.在最高点b时,向心力竖直向下,由重力与B对它的支持力的合力提供,
,此时
.由此可见, B对A的支持力越来越小,B对A的摩擦力越来越小.故选B、C.
点评:圆周运动中的向心力分析,往往是解决问题的关键.向心力的来源及作用可以归纳如下:①向心力可能是物体受到的某一个力,也可能是物体受到几个力的合力,也可能是某一个力的分力.②物体做匀速圆周运动时,合外力一定是向心力,指向圆心,只改变速度的方向.而在变速圆周运动中(如竖直平面内的圆周运动),合外力沿半径方向的分力充当向心力,改变速度的方向;合外力沿轨道切线方向的分力,则会改变速度大小。
本题难度:一般
5、选择题 质量为m的小球由轻绳a和b系于一轻质木架上的A点和C点,如图所示。当轻杆绕轴BC以角速度ω匀速转动时,小球在水平面内作匀速圆周运动,绳a在竖直方向、绳b在水平方向。当小球运动到图示位置时.绳b被烧断,同时杆也停止转动,则( ?)
A.小球仍在水平面内作匀速圆周运动
B.在绳被烧断瞬间,a绳中张力突然增大
C.若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动
D.若角速度ω较大,小球可以在垂直于平面ABC的竖直平面内作圆周运动
参考答案:BD
本题解析:
分析:绳b被烧断后,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动.绳b被烧断前,a绳中张力等于重力,在绳b被烧断瞬间,a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力,而向心力竖直向上,绳b的张力将大于重力.若角速度ω较小,小球原来的速度较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动,若角速度ω较大,小球原来的速度较大,小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动.
解:A、小球原来在水平面内做匀速圆周运动,绳b被烧断后,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动或圆周运动.故A错误.
B、绳b被烧断前,小球在竖直方向没有位移,加速度为零,a绳中张力等于重力,在绳b被烧断瞬间,a绳中张力与重力的合力提供小球的向心力,而向心力竖直向上,绳b的张力将大于重力,即张力突然增大.故B正确.
C、若角速度ω较小,小球原来的速度较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动.故C错误.
D、若角速度ω较大,小球原来的速度较大,小球可能在垂直于平面ABC的竖直平面内做圆周运动.故D正确.
故选BD
本题难度:一般