时间:2017-09-23 23:10:14
1、选择题 向心力演示器如图所示。转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球就做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8，标尺8上露出的红白相间等分格子的多少可以显示出两个球所受向心力的大小。皮带分别套在塔轮2和3上的不同圆盘上，可改变两个塔轮的转速比，以探究物体做圆周运动的向心力大小跟哪些因素有关、具体关系怎样。现将小球A和B分别放在两边的槽内，小球A和B的质量分别为mA和mB，做圆周运动的半径分别为rA和rB。皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上，实验现象显示标尺8上左边露出的等分格子多于右边，则下列说法正确的(? )
A．若rA>rB，mA=mB，说明物体的质量和角速度相同时，半径越大向心力越大
B．若rA>rB，mA=mB，说明物体的质量和线速度相同时，半径越大向心力越大
C．若rA=rB，mA≠mB，说明物体运动的半径和线速度相同时，质量越大向心力越小
D．若rA=rB，mA≠mB，说明物体运动的半径和角速度相同时，质量越大向心力越小
参考答案：A
本题解析：根据题意，皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上，因而ωA=ωB；标尺8上左边露出的等分格子多于右边，因而FA＞FB；根据向心力公式，F=mω2r，A正确，D错误；根据向心力公式，
可知CＤ错误；故选Ａ
点评：本题难度较小，这个实验是为了验证向心力公式，皮带套在两塔轮半径相同的两个轮子上，说明两个轮子转动的角速度相等，结合恰当的向心力公式讨论即可
本题难度：一般
2、选择题 如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n r/s，则自行车前进的速度大小为( )． 
A．
B．
C．
D．
参考答案：C
本题解析：前进速度即为Ⅲ轮的线速度，由同一个轮上的角速度相等，同一条线上的线速度大小相等可得：ω1r1＝ω2r2，ω3＝ω2，再有ω1＝2πn，v＝ω3r3，所以v＝.
点评：本题难度较小，皮带传动装置问题要注意两点：一是同一皮带上线速度相等，二是同一转盘上角速度相等
本题难度：简单
3、计算题 （8分）如图，光滑水平桌面上，弹簧一端固定在O点，另一端系一质量
的小球，使小球绕O点做匀速圆周运动。已知弹簧原长
，劲度系数
，小球做圆周运动的角速度
，求小球做匀速圆周运动时弹簧长度。
参考答案：12.5cm
本题解析：设弹簧长度为
，则
弹力：
----------------（3分）
而?
----------------（3分）
代入数据解得
--------（2分）
本题难度：简单
4、计算题 所谓“水流星”表演时，就是用绳系着装有水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，而水不洒落。如果在表演“水流星”节目时，栓杯子的绳长为
，其最大承受力是杯子和杯内水的重量的8倍，要使绳子不断裂，节目表演成功，杯子通过最高点时速度的取值范围为多少？
参考答案：
本题解析：杯子在最低点时，进行受力分析如图。设杯子在最低点时的瞬时速度为
，杯子和杯内的水的总质量为
∴
………………………………………………………………2分
即
?③
又
?④…………………………………………………2分
∴由③④式可以解得
?⑤…………………………………………………………1分
在杯子的整个运动过程中，只有重力做功(绳子的拉力的方向始终与运动的方向垂直，所以不做功，空气阻力忽略不计)，机械能守恒。
设杯子在最高点时的瞬时速度为
∴
?⑥………………………………………………2分
由⑤⑥式可以解得
……………………………………………………………………………1分
又要使杯子和杯内的水能在竖直平面内做完整的圆周运动，在最高点时，必须满足至少杯子和杯内的水的重力全部用来提供向心力。
即
?
∴
?…………………………………………………………………………2分
综上所述………………………………………………………… 2分
本题难度：简单
5、选择题 质点做匀速圆周运动，下列哪些物理量不变（ ）
A．速度
B．速率
C．相对于圆心的位移
D．加速度
参考答案：物体做匀速圆周运动时，相等时间内通过的弧长相等，则线速度大小保持不变，即速率不变，它的线速度、加速度、相对于圆心的位移的大小保持不变而它们的方向时刻都在变化．所以线速度、加速度、相对于圆心的位移都是变化的，故B正确，ACD错误．
故选：B
本题解析：
本题难度：简单