高考物理试题《向心力与向心加速度》高频试题巩固(2017年最新版)(四)

时间:2017-08-25 12:58:38

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1、选择题  如图所示,天车下吊着两个质量都是m的工件AB,系A的吊绳较短,系B的吊绳较长.若天车运动到P处突然停止,则两吊绳所受的拉力FAFB的大小关系为:

A. FA>FB    
B.FA<FB
C.FAFBmg
D.FAFB>mg


参考答案:A


本题解析:若天车运动到P处突然停止,则两物体做圆周运动,,因为两物体速度大小相等,A绳较短,所以,FAFB>mg
故应该选A


本题难度:简单



2、选择题  “快乐向前冲”节目中有这样一种项目,选手需要借助悬挂在高处的绳飞跃到鸿沟对面的平台上,如果已知选手的质量为m,选手抓住绳由静止开始摆动,此时绳与竖直方向夹角为α,绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H,绳长为l,不考虑空气阻力和绳的质量,下列说法正确的是(  )
A.选手摆到最低点时处于失重状态
B.选手摆到最低点时所受绳子的拉力为(3-2cosα)mg
C.选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小
D.选手摆到最低点的运动过程中,其运动可分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动
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参考答案:A、失重时物体有向下的加速度,超重时物体有向上的加速度,选手摆到最低点时向心加速度竖直向上,因此处于超重状态,故A错误;
B、摆动过程中机械能守恒,有:mgl(1-cosθ)=12mv2? ①
设绳子拉力为T,在最低点有:T-mg=?mv2l? ②
联立①②解得:T=(3-2cosα)mg,故B正确;
C、绳子对选手的拉力和选手对绳子的拉力属于作用力和反作用力,因此大小相等,方向相反,故C错误;
D、选手摆到最低点的运动过程中,沿绳子方向有向心加速度,沿垂直绳子方向做加速度逐渐减小的加速运动,其运动不能分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向上的匀加速运动,故D错误.
故选B.


本题解析:


本题难度:一般



3、简答题  如图所示,一小滑块(可视为质点)质量为m=3.0kg,它在距平台边缘s=4.0m以v0=5.0m/s的速度向右运动,滑块与平台面间的动摩擦因数μ=0.2,滑块运动到平台边缘后从平台水平抛出,恰能沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h.(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)滑块运动到平台边缘时的速度v;(2)滑块从平台抛出到A点的时间t;
(3)滑块运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力N.
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参考答案:(1)对物体从开始运动到平台边缘的过程中运用动能定理得:
12mv2-12mv02=μmgs
解得:v=3m/s
(2)运动员离开平台后至A的过程中做平抛运动,则
在A点有:vy=vtanθ2=4m/s
在竖直方向做自由落体运动,t=vyg=0.4s
(3)运动员在圆弧轨道做圆周运动,
由牛顿第二定律可得 N-mg=mvo2R
由机械能守恒得12mv2+mg[h+R(1-cos53°)]=12mvo2
解得N=129N
根据牛顿第三定律得:滑块运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力为129N.
答:(1)滑块运动到平台边缘时的速度为3m/s;(2)滑块从平台抛出到A点的时间为0.4s;(3)滑块运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力为129N


本题解析:


本题难度:一般



4、选择题  如图所示,在双人花样滑冰运动中,有时会看到被男运动员拉着的女运动员离开地面在空中做圆锥摆运动的精彩场面,目测体重为G的女运动员做圆锥摆运动时和水平冰面的夹角约为30°,重力加速度为g,估算该女运动员(  )
A.受到的拉力为

3
G
B.受到的合力为2G
C.向心加速度为
3
g
D.向心加速度为2g
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参考答案:女运动员做圆锥摆运动,由对女运动员受力分析可知,受到重力、男运动员对女运动员的拉力,如图所示,竖直方向合力为零,
由Fsin30°=G
解得:F=2G,故A错误,
F合=Fcos30°=


本题解析:


本题难度:简单



5、简答题  如图所示,在竖直平面内固定的圆形绝缘轨道的圆心在O点、半径为r,内壁光滑,A、B两点分别是圆弧的最低点和最高点.该区间存在方向水平向右的匀强电场,一质量为m、带负电的小球在轨道内侧做完整的圆周运动(电荷量不变),经C点时速度最大,O、C连线与竖直方向的夹角θ=60°,重力加速度为g.
(1)求小球所受到的电场力大小;
(2)小球在A点速度v0多大时,小球经B点时对轨道的压力最小?91考试网


参考答案:


本题解析:


本题难度:一般




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