高考物理知识点总结《向心力与向心加速度》高频考点预测(2017年最新版)(七)

时间:2017-08-25 12:04:55

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1、简答题  如图(a)所示,一质量为m的滑块(可视为质点)沿某斜面顶端A由静止滑下,已知滑块与斜面间的动摩擦因数μ和滑块到斜面顶端的距离x的关系如图(b)所示.斜面倾角为37°,长为L,有一半径为R=

1
20
L的光滑竖直半圆轨道刚好与斜面底端B相接,且直径BC与水平面垂直,假设滑块经过B点时没有能量损失.求:
(1)滑块滑至斜面中点时的加速度大小;
(2)滑块滑至斜面底端时的速度大小;
(3)试分析滑块能否滑至光滑竖直半圆轨道的最高点C.如能,请求出在最高点时滑块对轨道的压力;如不能,请说明理由.
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参考答案:(1)滑块滑到中点时,由(b)图可知,μ=0.5.
根据牛顿第二定律得,mgsin37°-μmgcos37°=ma
解得a=0.2g.
(2)滑块由顶端滑至底端,由动能定理得:mglsin37°+Wf=12mvB2
由图b的物理意义得:Wf=.fl=-0+mgcos37°2l=-25mgl
解得:vB=


本题解析:


本题难度:一般



2、选择题  如图所示,边界OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界OA上有一粒子源S.某一时刻,从S平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,经过一段时间有大量粒子从边界OC射出磁场.已知∠AOC=60°从边界OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于

T
2
?(?T为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OC射出的粒子在磁场中运动的时间不可能为(  )
A.
T
8

B.
T
6

C.
T
4

D.
T
3
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参考答案:粒子在磁场做匀速圆周运动,粒子在磁场中出射点和入射点的连线即为轨迹的弦.初速度大小相同,轨迹半径R=mvqB相同.
? 设OS=d,当出射点D与S点的连线垂直于OA时,DS弦最长,轨迹所对的圆心角最大,周期一定,则由粒子在磁场中运动的时间最长.由此得到
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?
?轨迹半径为R=


本题解析:


本题难度:简单



3、简答题  如图BCD为一半径为R的光滑圆弧面的一部分,C为圆弧的最低点,BD的连线与水平地面平行,∠BOD=106°,AB与圆弧BCD相切于B点,DE与圆弧BCD相切于D点.今将一质量为m的小物块(可视为质点)从F点由静止释放,已知FB两点间距离为5R,小物块与AB、DE间的动摩擦因数均为

1
3
,当地的重力加速度为g.(取sin53°=
4
5
,cos53°=
3
5
)求:
(1)小物块第一次经过B点时的速度;?
(2)小物块第一次经过C点时对C点的压力;
(3)小物块在AB段和DE段经历的总路程之和.91考试网


参考答案:(1)由题意知,根据几何角度,可得斜面倾角为θ=53°
小物块,在斜面上,受力分析:重力G、支持力F、滑动摩擦力f,
由力的分解可得:f=μmgcosθ
从F到B,由动能定理
可得:mg×5R×sin53°-μmgcos53°×5R=12mv2B
解之得:vB=


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处的半径rA>rB=rC,则这三点的向心加速度aA、aB、aC关系是


[? ]


A.aA=aB=aC
B.aC>aA>aB
C.aC<aA<aB
D.aC=aB>aA


参考答案:C


本题解析:


本题难度:一般



5、选择题  如图所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是:

A.物体所受弹力增大,摩擦力也增大了
B.物体所受弹力增大,摩擦力减小了
C.物体所受弹力和摩擦力都减小了
D.物体所受弹力增大,摩擦力不变


参考答案:D


本题解析:物体在竖直方向上受重力G与摩擦力f,是一对平衡力,在向心力方向上受弹力N.根据向心力公式,可知N2r,当ω增大时,N增大,所以应选D
点评:本题考查了物体随圆筒一起转动而未滑动时向心力的来源,向心力受力分析问题


本题难度:一般




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